典型文献
桑园土壤非等径颗粒离散元仿真模型参数标定与试验
文献摘要：
为获取土壤离散元仿真模型的土壤颗粒物理参数和接触参数,本文采用试验与仿真相结合的方法,以桑园土壤为例,对土壤颗粒的接触参数进行了仿真标定.首先利用粉体仪、斜面仪、等应变直剪仪等,分析了试验地不同深度土壤的粒径分布,测量了试验地不同深度土壤休止角、滑动摩擦角、剪应力、内聚力、内摩擦角;然后,根据实测土壤粒径分布,利用EDEM软件建立了非等直径土壤球形颗粒模型.在此基础上,以土壤颗粒间及土壤与65Mn钢间的静摩擦因数、滚动摩擦因数、恢复系数为试验因素,土壤休止角、土壤-65Mn钢滑动摩擦角为目标值,建立了基于中心组合试验设计(CCD)方案,并利用Design-Expert软件对仿真试验结果进行了分析,得到了仿真标定的土壤-土壤间静摩擦因数、滚动摩擦因数和恢复系数的最优值分别为0.89、0.45和0.43;标定的土壤-65Mn钢间静摩擦因数、滚动摩擦因数和恢复系数的最优值分别为1.15、0.05和0.4.利用以上标定的最优参数对桑园土壤进行了休止角与滑动摩擦角仿真试验,试验结果表明,休止角仿真值与试验值相对误差为1.69％,土壤-65Mn钢的滑动摩擦角仿真值与试验值相对误差为2.88％.在此基础上,依据实测的土壤剪应力,采用试错法,以实测土壤内摩擦角为目标值,优化标定了土壤-土壤颗粒Hertz-Mindlin with Bonding接触模型中的粘结参数,标定法向粘结刚度、切向粘结刚度分别为1×108、5×107 N/m3,临界法向应力和临界切向应力均为10 kPa,接触半径为1.1倍颗粒半径,直剪仿真得到内摩擦角为30.24°,仿真值与直剪试验内摩擦角平均值相对误差为5.53％.本文提出的土壤颗粒建模方法、标定方法及其所标定的参数值,可用于砂质壤土桑园耕作机械触土部件与土壤相互作用的离散元仿真分析及其结构优化.
文献关键词：
桑园土壤;仿真模型;离散元法;参数标定;非等直径球形颗粒
中图分类号：
作者姓名：
宋占华;李浩;闫银发;田富洋;李玉道;李法德
作者机构：
山东农业大学机械与电子工程学院,泰安271018;山东省园艺机械与装备重点实验室,泰安271018;山东省农业装备智能化工程实验室,泰安271018;农业生产机械装备国家工程研究中心,泰安271018
文献出处：
引用格式：
[1]宋占华;李浩;闫银发;田富洋;李玉道;李法德-.桑园土壤非等径颗粒离散元仿真模型参数标定与试验)[J].农业机械学报,2022(06):21-33
A类：
非等径颗粒,非等直径球形颗粒
B类：
桑园土壤,颗粒离散元,离散元仿真,模型参数标定,取土,土壤颗粒,颗粒物,物理参数,接触参数,试验与仿真,真相,粉体,斜面,直剪仪,不同深度,休止角,滑动摩擦,剪应力,内聚力,内摩擦角,土壤粒径分布,EDEM,颗粒模型,65Mn,静摩擦因数,滚动摩擦,动摩擦因数,恢复系数,目标值,中心组合试验,CCD,Design,Expert,仿真试验,因数和,最优值,上标,最优参数,真值,试错法,优化标定,Hertz,Mindlin,Bonding,接触模型,粘结参数,法向应力,切向应力,kPa,接触半径,真得,直剪试验,标定方法,参数值,砂质,壤土,耕作机械,触土部件,离散元法
AB值：
0.28258
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