【目的】获取蒙西寒旱地区土壤离散元仿真参数。【方法】以国家玉米产业体系蒙西试验基地土壤为研究对象,通过参数标定试验与离散元仿真相结合的方法,对土壤离散元参数进行标定。运用EDEM中Hertz-Mindlin with JKR作为仿真接触模型,构...【目的】获取蒙西寒旱地区土壤离散元仿真参数。【方法】以国家玉米产业体系蒙西试验基地土壤为研究对象,通过参数标定试验与离散元仿真相结合的方法,对土壤离散元参数进行标定。运用EDEM中Hertz-Mindlin with JKR作为仿真接触模型,构建蒙西寒旱地区耕作层土壤离散元仿真模型。选取恢复系数、颗粒间表面能、滚动摩擦系数、静摩擦系数为试验指标因素,以土壤堆积角为评价指标,构建土壤仿真堆积角多项式回归模型。基于Box-Behnken的响应面优化方法,以实测值36.98°为目标对回归模型进行寻优,得到4个关键参数的最优组合分别为:JKR表面能10.46 J/m2、恢复系数0.425、静摩擦系数0.43、滚动摩擦系数0.15。【结果】在最优参数组合条件下,通过深松仿真试验与土槽试验对比分析,得到深松铲所受平均阻力仿真结果与试验结果误差为7.06%,仿真结果与实测值保持高度一致,验证了土壤参数标定的准确性。【结论】本研究提出的蒙西寒旱地区土壤离散元参数标定方法及参数值,可为该地区土地作业条件下触土部件与土壤互作的离散元仿真及深松专用农机具的研发设计提供理论基础与支撑。展开更多
文摘【目的】获取蒙西寒旱地区土壤离散元仿真参数。【方法】以国家玉米产业体系蒙西试验基地土壤为研究对象,通过参数标定试验与离散元仿真相结合的方法,对土壤离散元参数进行标定。运用EDEM中Hertz-Mindlin with JKR作为仿真接触模型,构建蒙西寒旱地区耕作层土壤离散元仿真模型。选取恢复系数、颗粒间表面能、滚动摩擦系数、静摩擦系数为试验指标因素,以土壤堆积角为评价指标,构建土壤仿真堆积角多项式回归模型。基于Box-Behnken的响应面优化方法,以实测值36.98°为目标对回归模型进行寻优,得到4个关键参数的最优组合分别为:JKR表面能10.46 J/m2、恢复系数0.425、静摩擦系数0.43、滚动摩擦系数0.15。【结果】在最优参数组合条件下,通过深松仿真试验与土槽试验对比分析,得到深松铲所受平均阻力仿真结果与试验结果误差为7.06%,仿真结果与实测值保持高度一致,验证了土壤参数标定的准确性。【结论】本研究提出的蒙西寒旱地区土壤离散元参数标定方法及参数值,可为该地区土地作业条件下触土部件与土壤互作的离散元仿真及深松专用农机具的研发设计提供理论基础与支撑。
