典型文献
基于离散元法的三七仿生挖掘铲设计与试验
文献摘要:
为减小三七收获过程中的挖掘阻力,以三七根茎及种植土壤为研究对象,测定本征物理参数,设置Bonding键参数建立三七根茎的离散元模型,分析根土粘结机理,利用Hertz-Mindlin with JKR建立三七根茎-种植土壤离散元复合模型;建立并分析挖掘铲的理论力学模型,确定仿生挖掘铲设计尺寸(长×宽×厚)为:360 mm×150 mm×8 mm、入土角30°、铲尖半角60°;采集野猪头三维模型的点云数据,确定仿生铲的结构曲线方程,建立仿生挖掘铲的三维模型;开展仿生挖掘铲与平面挖掘铲的仿真对比试验,追踪颗粒位移流向得平均位移以及平均挖掘阻力,分析颗粒的速度矢量明晰了挖掘铲面的减阻机理,得仿生挖掘铲的仿真试验减阻率为19.15%;利用高速摄影和阻力采集设备开展土槽试验,结果表明土壤颗粒流向与仿真趋势一致,仿生挖掘铲和平面挖掘铲的平均挖掘阻力为1 207.23、1 594.49 N,仿生挖掘铲减阻率为24.29%,与仿真试验减阻率十分接近,验证了离散元模型准确可靠、挖掘铲力学模型构建准确,仿生结构设计合理.
文献关键词:
三七根茎;仿生挖掘铲;离散元法;挖掘机理
中图分类号:
作者姓名:
张兆国;薛浩田;王一驰;解开婷;邓寓轩
作者机构:
昆明理工大学现代农业工程学院,昆明650500;云南省高校中药材机械化工程研究中心,昆明650500
文献出处:
引用格式:
[1]张兆国;薛浩田;王一驰;解开婷;邓寓轩-.基于离散元法的三七仿生挖掘铲设计与试验)[J].农业机械学报,2022(05):100-111
A类:
仿生挖掘铲,挖掘机理
B类:
离散元法,小三,挖掘阻力,三七根茎,种植土壤,定本,物理参数,Bonding,立三,离散元模型,粘结,Hertz,Mindlin,JKR,复合模型,理论力学,入土角,半角,野猪,猪头,点云数据,曲线方程,仿真对比,粒位,平均位移,速度矢量,减阻机理,仿真试验,减阻率,高速摄影,土槽试验,土壤颗粒,颗粒流,分接,仿生结构设计
AB值:
0.26261
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