准确获取油茶茶枯有机肥的离散元仿真模型参数是运用仿真手段优化设计油茶茶枯施肥装置的关键。以含水率为2.88%的油茶茶枯为研究对象,选用EDEM软件中的“Hertz-Mindlin with JKR”作为接触模型,以圆筒提升法物理实验堆积角度为响应目标...准确获取油茶茶枯有机肥的离散元仿真模型参数是运用仿真手段优化设计油茶茶枯施肥装置的关键。以含水率为2.88%的油茶茶枯为研究对象,选用EDEM软件中的“Hertz-Mindlin with JKR”作为接触模型,以圆筒提升法物理实验堆积角度为响应目标,通过响应面法优化标定了油茶茶枯有机肥的仿真参数。首先通过接触摩擦试验并结合GEMM材料库得出其他难以测量的参数,如COSM的泊松比和剪切模量,进而为Plackett-Burman试验提供选择水平。通过Plackett-Burman试验从油茶茶枯有关的9个参数中筛选出了3个对堆积角影响较为显著的参数:茶枯-茶枯静摩擦系数、茶枯-不锈钢静摩擦系数、茶枯-茶枯滚动摩擦系数。根据最陡爬坡试验结果确定显著性参数最优值区间,进一步以茶枯有机肥堆积角为响应值,基于Box-Behnken试验获得堆积角与显著性参数的二阶回归模型。以物理试验测得的堆积角度35.42°为响应目标对回归方程寻求最优解,得到最佳参数组合为:茶枯-茶枯静摩擦系数1.01,茶枯-不锈钢静摩擦系数0.34,茶枯-茶枯滚动摩擦系数0.20。采用最优解进行堆积和模孔压缩仿真试验,仿真堆积角与物理试验结果的相对误差为2.96%,且堆积形状具有高度相似性,仿真挤压力与实际模孔压缩试验的挤压力相对误差为1.79%,验证了所标定的参数的准确性。研究结果可为分析茶枯有机肥与施肥装置间复杂的相互作用并设计出高效精准茶枯有机肥施肥机提供理论参考。展开更多
文摘准确获取油茶茶枯有机肥的离散元仿真模型参数是运用仿真手段优化设计油茶茶枯施肥装置的关键。以含水率为2.88%的油茶茶枯为研究对象,选用EDEM软件中的“Hertz-Mindlin with JKR”作为接触模型,以圆筒提升法物理实验堆积角度为响应目标,通过响应面法优化标定了油茶茶枯有机肥的仿真参数。首先通过接触摩擦试验并结合GEMM材料库得出其他难以测量的参数,如COSM的泊松比和剪切模量,进而为Plackett-Burman试验提供选择水平。通过Plackett-Burman试验从油茶茶枯有关的9个参数中筛选出了3个对堆积角影响较为显著的参数:茶枯-茶枯静摩擦系数、茶枯-不锈钢静摩擦系数、茶枯-茶枯滚动摩擦系数。根据最陡爬坡试验结果确定显著性参数最优值区间,进一步以茶枯有机肥堆积角为响应值,基于Box-Behnken试验获得堆积角与显著性参数的二阶回归模型。以物理试验测得的堆积角度35.42°为响应目标对回归方程寻求最优解,得到最佳参数组合为:茶枯-茶枯静摩擦系数1.01,茶枯-不锈钢静摩擦系数0.34,茶枯-茶枯滚动摩擦系数0.20。采用最优解进行堆积和模孔压缩仿真试验,仿真堆积角与物理试验结果的相对误差为2.96%,且堆积形状具有高度相似性,仿真挤压力与实际模孔压缩试验的挤压力相对误差为1.79%,验证了所标定的参数的准确性。研究结果可为分析茶枯有机肥与施肥装置间复杂的相互作用并设计出高效精准茶枯有机肥施肥机提供理论参考。
