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農機院在農機領域國際期刊International Journal of Agricultural and Biological Engineering報道了一種花生秧膜離散元仿真參數標定的方法

   日期:2025-05-13     來源:山東省農業科學院    瀏覽:8    
核心提示:農機院在農機領域國際期刊International Journal of Agricultural and Biological Engineering報道了一種花生秧膜離散元仿真參數
 農機院在農機領域國際期刊International Journal of Agricultural and Biological Engineering報道了一種花生秧膜離散元仿真參數標定的方法
放大字體  縮小字體時間:2025-05-13 09:22 來源:山東省農業科學院
    近日,農機院田間作業裝備創新團隊在《International Journal of Agricultural and Biological Engineering》(中科院二區期刊,IF=2.5)發表了題為“Calibrating and testing the discrete element parameters for peanut seedling film”的研究論文,彌補了花生秧膜離散元仿真參數缺失的空白。 
  花生是我國重要的油料和經濟作物,但其收獲后的秸稈與殘膜(花生秧膜)分離效率低、成本高,嚴重制約花生秸稈的飼料化利用。傳統機械分離存在不徹底、能耗大等問題,而離散元仿真因缺乏精準參數,難以有效指導設備進行優化。針對這一難題,研究團隊創新性地采用滯后彈簧接觸模型(HSCM),結合圖像處理與最小二乘法,首次實現了花生秧膜接觸參數的精準標定。團隊通過建模對比試驗、中心復合設計(CCD)試驗,建立了堆積角與參數的二階響應模型,優化后仿真與物理試驗的堆積角誤差僅為1.37%,驗證了模型的可靠性。 
  此外,研究發現,花生秧膜堆積角受顆粒間靜摩擦系數和滾動摩擦系數影響顯著,而恢復系數作用較小,標定后的仿真參數為:莖-莖之間的恢復系數、靜摩擦系數、滾動摩擦系數分別取0.23、0.67、0.3,其余接觸參數取中間值(莖-膜分別取0.3、0.6、0.2;膜-膜分別取0.2、0.71、0.65)。該方法顯著提升了離散元仿真的準確性,為花生秧膜分離裝置仿真參數的設置提供了理論依據。 
  農機院彭強吉副研究員為論文第一作者,康建明研究員為通訊作者。該研究獲國家自然科學基金、新疆重點研發計劃及山東省農機裝備研發推廣一體化試點項目資助。(撰寫:彭強吉  核稿:褚幼暉)
 
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