菱角离散元粘结参数标定与剪切试验

作     者：涂鸣 曹涛 万志华 莫泓滔 张国忠 TU Ming;CAO Tao;WAN Zhihua;MO Hongtao;ZHANG Guozhong

作者机构：华中农业大学工学院/农业农村部长江中下游农业装备重点实验室武汉430070 武汉轻工大学机械工程学院武汉430023 

基　　金：国家特色蔬菜产业技术体系专项(CARS-24-D-02) 湖北省高等学校优秀中青年科技创新团队计划项目(T201934) 

出 版 物：《华中农业大学学报》 (Journal of Huazhong Agricultural University)

年 卷 期：2023年第42卷第4期

页      码：270-278页

摘      要：针对菱角(Trapa bispinosa Roxb.)脱壳初加工装备设计与仿真分析时缺乏有效的离散元模型问题,开展菱角粘结离散元参数标定与样机试验工作。采用三维反求技术获取菱角轮廓模型,测取菱角本征参数及基本接触参数,得到菱角平均剪切力为352.95 N,并以此为标定目标,采用EDEM软件中的Hertz-Mindlin with bonding模型建立菱角离散元模型,通过单因素试验筛选粘结参数标定范围,由二水平析因试验、最陡爬坡试验筛选显著因素及其标定区间,设计响应面试验求解粘结参数,确定离散元模型中的最优粘结参数组合,开展旋转剪切仿真试验及样机验证试验。结果显示:仿真得到的菱角脱壳剪切力为352 N,与实际误差为0.269%;菱角剪切刀具为矩形,转速230 r/min时,剪切力最小值为93.20 N,与预测值92.99 N的误差为0.215%;样机试验中矩形刀具在转速为230 r/min时各项性能指标最优,表明建立的菱角离散元模型可靠。

主 题 词：菱角 离散元 粘结参数 标定 剪切 仿真试验 

学科分类：0828[工学-建筑类] 08[工学] 

核心收录：

D　O　I：10.13300/j.cnki.hnlkxb.2023.04.031

馆 藏 号：203123088...