基于堆积试验的玉米包衣种子离散元参数标定

作者：李飞翔; 王鹏^*; 王云飞; 葛越锋; 唐凯怿; 李得志

来源：中国农业科技导报, 2022, 24(07): 97-107.

DOI：10.13304/j.nykjdb.2021.0402

• 玉米种子
• 堆积试验
• 离散元
• 逆向工程
• 参数标定

为获得基于黏结颗粒模型(BPM)玉米包衣种子离散元仿真所需的精确接触参数，基于堆积试验对玉米包衣种子的仿真参数进行标定。对郑单958玉米包衣种子分类筛选后，通过激光扫描仪对轮廓较好的种子进行扫描，得到点云数据，并通过CATIA软件对点云数据进行处理，最终得到玉米种子仿真模型。设计Plackett-Burman试验，通过Isight软件的近似模型与DOE联合模块对试验结果进行分析，筛选出对堆积角影响显著的参数：玉米种子-玉米种子静摩擦系数、法向刚度与切向刚度。基于Isight软件RSM优化模块，根据Box-Behnken试验结果建立堆积角与显著性参数的二阶回归模型，得到参数的最佳组合：玉米种子-玉米种子静摩擦系数0.269、法向刚度2.54×108N·m-3、切向刚度5.93×107N·m-3。将标定参数仿真所得堆积角与真实试验值进行对比，二者相对误差为0.98%。上述结果表明，响应面分析可用于标定玉米包衣种子的离散元仿真参数，为玉米气力式排种器的结构设计与参数优化提供参考。