冰草种子物性参数测定与离散元仿真参数标定

作     者：侯占峰 戴念祖 陈智 仇义 张曦文 Hou Zhanfeng;Dai Nianzu;Chen Zhi;Qiu Yi;Zhang Xiwen

作者机构：内蒙古农业大学机电工程学院呼和浩特010018 扬州工业职业技术学院交通工程学院扬州225127 

基　　金：国家自然科学基金项目(41661058) 内蒙古自然科学基金项目(2018MS05023) 

出 版 物：《农业工程学报》 (Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering)

年 卷 期：2020年第36卷第24期

页      码：46-54页

摘      要：为了提高冰草种子丸化包衣过程离散元仿真模拟试验所用参数的准确度,该研究通过物理试验和仿真试验相结合的方法对仿真参数进行标定。首先,采用物理试验的方法测定冰草种子的基本物性参数(外形尺寸、千粒重、密度、含水率、泊松比、弹性模量和剪切模量)和接触参数(静摩擦系数、滚动摩擦系数和碰撞恢复系数),参考物理试验测定结果选择仿真试验参数取值范围,采用Plackett-Burman试验对仿真参数进行显著性筛选,筛选试验结果表明:冰草种子-冰草种子静摩擦系数、滚动摩擦系数、碰撞恢复系数对仿真试验休止角有显著性影响。进一步通过最陡爬坡试验确定3个显著性参数最优取值范围,并根据Box-Behnken设计试验得到显著性参数与休止角的二阶回归模型,以物理试验实测的休止角30.54°为优化目标值获得最优参数组合为:冰草种子-冰草种子静摩擦系数0.57、滚动摩擦系数0.74、碰撞恢复系数0.54。最后对物理试验休止角和仿真试验休止角进行双样本T检验得出P>0.05,结果表明仿真得到的休止角与物理试验值无显著性差异,且最优参数组合下仿真试验休止角30.86°与物理试验休止角30.54°的相对误差为1.037%,进一步验证了仿真试验的可靠性。研究结果表明标定所得的最优参数可用于冰草种子丸化包衣过程的离散元仿真试验。

主 题 词：参数 休止角 离散元 优化 冰草种子 

学科分类：0710[理学-生物科学类] 0828[工学-建筑类] 08[工学] 0802[工学-机械学] 0801[工学-力学类] 

核心收录：

D　O　I：10.11975/j.issn.1002-6819.2020.24.006

馆 藏 号：203102189...