针对烟草包衣种子播种过程离散元仿真中因种粒与播种部件接触参数缺失导致仿真模型准确性差、可靠性低的核心问题,以云烟87烟草包衣种子为研究对象,采用离散元法(Discrete Element Method,DEM)开展数值模拟与接触参数标定研究。首先,通...针对烟草包衣种子播种过程离散元仿真中因种粒与播种部件接触参数缺失导致仿真模型准确性差、可靠性低的核心问题,以云烟87烟草包衣种子为研究对象,采用离散元法(Discrete Element Method,DEM)开展数值模拟与接触参数标定研究。首先,通过物理特性测试与力学性能试验系统测定种子关键物理参数;然后,采用斜面法与跌落试验分别标定种子-种子、种子-ABS板的静摩擦因数、动摩擦因数等核心接触参数;接着,开展种子堆积物理试验,测得种子实际堆积角为23.81°;最后,构建烟草包衣种子离散元仿真模型,经Plackett-Burman试验和最陡爬坡试验筛选对堆积角影响显著的关键因素,缩小参数寻优区间,并通过响应面法完成接触参数的精准寻优。研究结果表明:种粒间静摩擦因数与动摩擦因数的最优组合为0.504、0.022,对应的仿真堆积角为23.87°,与实际堆积角的相对误差仅为0.25%。所构建的烟草包衣种子离散元模型与标定的接触参数具备良好的准确性与可靠性,可为播种过程的离散元仿真分析与精量排种器的结构优化设计提供重要理论依据与技术参考。展开更多
文摘针对烟草包衣种子播种过程离散元仿真中因种粒与播种部件接触参数缺失导致仿真模型准确性差、可靠性低的核心问题,以云烟87烟草包衣种子为研究对象,采用离散元法(Discrete Element Method,DEM)开展数值模拟与接触参数标定研究。首先,通过物理特性测试与力学性能试验系统测定种子关键物理参数;然后,采用斜面法与跌落试验分别标定种子-种子、种子-ABS板的静摩擦因数、动摩擦因数等核心接触参数;接着,开展种子堆积物理试验,测得种子实际堆积角为23.81°;最后,构建烟草包衣种子离散元仿真模型,经Plackett-Burman试验和最陡爬坡试验筛选对堆积角影响显著的关键因素,缩小参数寻优区间,并通过响应面法完成接触参数的精准寻优。研究结果表明:种粒间静摩擦因数与动摩擦因数的最优组合为0.504、0.022,对应的仿真堆积角为23.87°,与实际堆积角的相对误差仅为0.25%。所构建的烟草包衣种子离散元模型与标定的接触参数具备良好的准确性与可靠性,可为播种过程的离散元仿真分析与精量排种器的结构优化设计提供重要理论依据与技术参考。
