水稻茎秆接触物理参数测定与离散元仿真标定

作者:侯杰; 谢方平*; 王修善; 刘大为; 陈志刚
来源:江西农业大学学报, 2022, 44(03): 747-758.
DOI:10.13836/j.jjau.2022074

摘要

【目的】针对解决水稻清选物料堵塞离散元建模缺乏准确模型问题,为提高水稻植株离散元建模及仿真研究中所用参数的准确度,【方法】以带有叶鞘包裹的水稻茎秆为研究对象,通过斜面试验测定稻秆与不锈钢板之间的静摩擦系数和滚动摩擦系数,接着基于离散元HBP仿真模型,先后通过堆积角试验和三点弯曲试验,以茎秆泊松比v、茎秆剪切模量Gb、茎秆-茎秆碰撞恢复系数e、茎秆-茎秆静摩擦系数us、茎秆-茎秆滚动摩擦系数ut、茎秆-茎秆粘结半径Rb、茎秆-茎秆切向粘结刚度ktb和茎秆-茎秆法向粘结刚度knb为试验因素,以茎秆堆积角θ和茎秆弹性模量Eb为试验因素评价指标,综合采用Plackett-Burman、Central-Composite和Box-Behnken试验方法,对水稻茎秆接触参数和粘结参数进行离散元仿真标定。【结果】Plackett-Burman试验结果表明:us与ut(P<0.01)对θ影响极显著,ut与ktb(0.010.05),表明基于HBP仿真模型所标定的接触参数与粘结参数结果准确,可用于水稻植株离散元建模,为离散元仿真研究提供参数依据。