换一批三七种植土壤离散元仿真模型参数标定
Parameter calibration of discrete element simulation model for Panax notoginseng planting soil
摘要[目的]获取三七Panax notoginseng种植土壤与触土部件相互作用的离散元仿真模型参数.[方法]基于Hertz-Mindlin with JKR接触模型建立三七种植土壤离散元模型并进行参数标定.首先,以土壤颗粒间及土壤-65Mn钢板间的JKR表面能、恢复系数、静摩擦系数、动摩擦系数为试验因素,以土壤堆积角、土壤在 65Mn板上的滚动距离为评价指标.其次,采用基于Box-Behnken的响应面优化方法建立土壤堆积角、滚动距离回归模型.[结果]对回归模型进行寻优,得到仿真标定的土壤颗粒间JKR表面能、恢复系数、静摩擦系数和动摩擦系数的最优值分别为 14.88 J/m2、0.53、0.46 和 0.150,标定的土壤-65Mn板间JKR表面能、恢复系数、静摩擦系数和动摩擦系数的最优值分别为 7.02 J/m2、0.59、0.57 和 0.058.通过三七挖掘铲仿真试验与土槽试验对比分析得到,挖掘铲受X、Y轴方向平均阻力仿真值与实测值相对误差分别为 9.91%、8.78%.[结论]标定的离散元土壤模型参数准确度高,研究可为三七收获机触土部件及装备优化提供理论参考.
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关键词
三七离散元法参数标定堆积角JKR接触模型Panax notoginsengDiscrete element methodParameter calibrationRepose angleJohoson-Kendall-Roberts contact model
DOI
10.7671/j.issn.1001-411X.202309042
发布时间
2024-07-12（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）
基金项目
国家重点研发计划（2022YFD2002004）
云南省教育厅科学研究基础项目（2023J0151）
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