基于Hertz接触理论的黑水虻幼虫碰撞恢复系数测定

作     者：彭才望 周婷 宋世圣 方芹 朱海英 孙松林 PENG Caiwang;ZHOU Ting;SONG Shisheng;FANG Qin;ZHU Haiying;SUN Songlin

作者机构：湖南农业大学机电工程学院长沙410128 

基　　金：湖南省农机装备与技术创新研发项目(湘财农指0107) 湖南省大学生创新训练计划项目(S202110537054) 

出 版 物：《农业机械学报》 (Transactions of the Chinese Society for Agricultural Machinery)

年 卷 期：2021年第52卷第11期

页      码：125-134页

摘      要：为建立黑水虻幼虫与收集、输送、分离等机械工作部件间发生碰撞时的碰撞模型,基于黑水虻幼虫生物特性,应用Hertz弹性碰撞理论推导了黑水虻幼虫碰撞过程动力学方程,结合运动学方程原理构建了黑水虻幼虫恢复系数的测定装置并进行了黑水虻幼虫恢复系数测定试验。试验针对第5龄期的黑水虻幼虫,采用L_(16)(4^(4)×2^(3))混合正交试验方案研究了碰撞材料、材料厚度、下落高度、碰撞角、跌落方向、含水率等因素对黑水虻幼虫恢复系数的影响,然后对碰撞材料、材料厚度、下落高度、碰撞角、跌落方向进行单因素试验,并获得了材料厚度、下落高度、碰撞角对恢复系数的影响规律与回归方程,且方程的决定系数均不小于0.9427。试验结果表明,影响黑水虻幼虫恢复系数的因素影响由大到小为:碰撞材料、下落高度、碰撞角、跌落方向、碰撞材料厚度、含水率,其中含水率对恢复系数影响不显著。单因素试验结果可得:黑水虻幼虫与Q235钢、铝合金、有机玻璃、橡胶等碰撞材料间的恢复系数依次降低,随下落高度的增大而逐渐减小,随材料厚度的增加而逐渐增大,恢复系数随碰撞角的增大而整体呈增大趋势,且横向跌落方向大于纵向跌落方向。该文研究结果可为黑水虻幼虫收集、输送、分离等机械相关工作部件优化设计提供参考依据。

主 题 词：黑水虻幼虫 恢复系数 Hertz接触理论 碰撞试验 

学科分类：0806[工学-电气类] 08[工学] 0828[工学-建筑类] 082801[082801] 

核心收录：

D　O　I：10.6041/j.issn.1000-1298.2021.11.013

馆 藏 号：203106440...