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[期刊] 沈阳农业大学学报
[作者]
薛志平 白雪卫 张博 刘庆玉 高堃峰
针对附属于给定机型颗粒成型机上的螺旋进料器,对玉米秸秆粉料在进料器内的流动特性进行了模拟分析。利用离散元分析软件EDEM,创建了螺旋进料器部件的几何模型,并对玉米秸秆粉料颗粒接触模型和颗粒生成方法进行了研究,通过离散元模拟获得了现有工况下螺旋进料器工作时的粉料流动状态。采用HERTZ-MINDLIN无滑移接触模型,取重力加速度为9.81m·s(-2),设置接触参数并生成了秸秆颗粒25000个进行仿真模拟。结果表明:在T=13.8014.30s阶段为一典型的出料波动周期。出料过程中粉料呈浪涌流动状态的不连续
[期刊] 湖南农业大学学报(自然科学版)
[作者]
薛忠 赵亮 王凤花 王槊 王刚 潘睿
为提高螺旋式排肥器对颗粒肥料的排肥稳定性与均匀性,采用离散元仿真软件EDEM对排肥器结构参数进行数值模拟并进行仿真试验,分析螺旋叶片直径、螺距和排肥轴转速对排肥器排肥性能的影响,获得排肥器工作参数与排肥量和排肥稳定性变异系数的回归数学模型。仿真试验结果表明:影响螺旋式排肥器排肥量的因素主次依次为排肥轴转速、螺距、螺旋叶片直径,排肥量最大为221.2 g/s,最小为54.76 g/s;影响排肥稳定性变异系数的因素主次依次为排肥轴转速、螺距、螺旋叶片直径,通过Design–Expert 8.0进行参数优化,确定排肥器最优参数组合,即螺旋叶片直径100 mm、螺距60 mm、排肥轴转速15 r/min,此时排肥稳定性变异系数达到最小值,为8.48%,排肥器排肥性能较为稳定均匀。
[期刊] 中国农业大学学报
[作者]
刘春飞 李艳洁 王玉 徐泳
采用试验与离散元模拟相结合的方法,对U形筒和圆形筒螺旋输送机输送颗粒物料的动态过程进行对比研究。结果表明:1)U形筒和圆形筒螺旋输送机输送颗粒时都存在质量累积波动现象,波动现象都随着螺旋叶片的转速、螺旋输送机的倾斜角度增加逐渐减弱;2)螺旋输送机的倾斜角度在0~45°时U形筒的效率大于圆形筒,当倾斜角度超过60°后圆形筒效率超过了U形筒,另外输送效率并非随螺旋叶片的转速增加线性增大,而是当转速增大到一定值后趋于稳定;3)对比U形筒和圆筒螺旋输送机工作时颗粒在所受挤压力,位于进料口处颗粒受力最大,且在进料口处圆筒螺旋输送机大于U形筒,转速增加颗粒受力趋稳。
关键词：
螺旋输送机 颗粒 离散元法 仿真 U形筒
[期刊] 沈阳农业大学学报
[作者]
金浩 蒋明洋 徐超 沈凯 潘凡达 樊虎 焦凯旋
为确定片烟在离散元仿真模拟中的合理模型参数取值，更好地计算出片烟在松散润叶设备中的复杂运动，基于离散元软件（Rocky DEM），创建了与以往球形黏结刚性颗粒模型不同的柔性片烟壳体模型，并分析了柔性片烟壳体模型形变特点。以物理和仿真试验的堆积角为对比对象，选取“Hysteretic Linear Spring”法向接触模型、“Linear Spring Coulomb Limit”切向接触模型以及“Constant Adhesive Force”黏附力模型，对仿真接触参数进行标定。再通过对片烟本征参数测定、查阅文献及Rocky DEM说明手册，分析得到了片烟的离散元参数取值范围，设计Plackett-Burman、最陡爬坡以及Box-Behnken试验，确定了影响柔性片烟堆积角的显著性参数以及堆积角的拟合方程。以堆积角物理试验35.83°为目标值，得到显著性参数的最优解：片烟与片烟间静摩擦系数为0.67，片烟与片烟间滑动摩擦系数为0.31，片烟与片烟黏间黏附力系数为0.2，其余非显著性参数取平均值。仿真试验与物理试验相对误差为0.78%，从而验证了模型的准确性与真实性，可为工业生产进一步计算柔性片烟在松散润叶装置内的运动提供理论依据。
[期刊] 华中师范大学学报(自然科学版)
[作者]
褚存 桂惠中 赵先宇 何远 王涛
为了研究结构面对中等地应力区地下厂房开挖过程中应力调整以及围岩变形破坏的影响,以某抽水蓄能电站地下厂房为研究对象,采用离散元软件3DEC对其开挖过程进行仿真计算.研究表明:在开挖断面不大时,掌子面附近的结构面会阻挡围岩应力向深部的调整,加剧拱脚处的应力集中程度,使围岩以应力型破坏为主;当开挖断面增大,围岩卸荷松弛明显,结构面控制型破坏将逐渐占优;用3DEC模拟出的陡倾型结构面的张开是围岩位移产生的主要原因,且其张开位移受前几期的开挖影响较大.研究成果可为类似陡倾角大跨度地下工程开挖的稳定性分析及支护设计提供借鉴.
[期刊] 情报杂志
[作者]
芮正云 蒋豪
[目的/意义]发展创客空间是推进"大众创业、万众创新"的重要途径,而高校作为培养创新创业人才的重镇理应起到带头作用,基于众创空间快速兴起的时代背景,探讨高校的创客空间建设问题。[方法/过程]首先总结了高校建设创客空间的独特优势;其次,分析了基于线上线下"双螺旋"模型的创客空间构建,以及创客空间生态系统的构成要素;最后,基于耗散结构理论论证了引起高校创客空间生态系统熵变的内外部因素,并结合高校创客空间的新生劣势提出相应的稳固机制和发展策略。[结果/结论]高校建立线上线下动态耦合的"双螺旋"创客空间发展模式,
[期刊] 沈阳农业大学学报
[作者]
侯俊铭 李金澎 姚恩超 白晶波 杨勇 朱红杰
蓖麻蒴果离散元参数难以通过试验或文献直接获得,为获得蓖麻蒴果脱壳过程离散元参数需进行参数标定。以堆积试验为依据,对典型蓖麻蒴果离散元参数进行标定。选用通蓖11号和品种1987进行试验,以蓖麻休止角为响应值,应用PlackettBurman试验对物料离散元参数筛选出显著因素。利用最陡爬坡试验逼近最优参数组合区间,设计中心组合试验,选取最优参数组合。结果表明:通蓖11号的显著因素为蓖麻-蓖麻静摩擦系数、蓖麻-蓖麻动摩擦系数与蓖麻-Q235钢静摩擦系数,3个系数最优组合值分别为0.59,0.04,0.33,虚拟试验休止角平均值与真实值比值为94.48%;1987品种3个系数最优组合值分别为0.44,0.02,0.14,虚拟试验休止角平均值与真实值比值为96.44%。对通蓖11号3个参数进行优化,优化后各系数为0.6,0.05,0.4,此时虚拟试验休止角平均值与真实值比值为98%,仿真程度提高;通蓖11号各系数均大于1987品种,其中蓖麻-蓖麻静摩擦系数占比为0.27、蓖麻-蓖麻动摩擦系数占比为0.60、蓖麻-Q235钢静摩擦系数占比为0.65。3个参数越大,脱壳时的最大速度越小,仿真时间越长,最大压力及脱壳率越大。标定后的参数可为蓖麻蒴果离散元建模及分析提供参考。
[期刊] 沈阳农业大学学报
[作者]
纪玉杰 于淼 李成华
铲式成穴器是播种机工作过程中用来生成穴孔的成穴装置,为研究铲式成穴器的成穴性能,采用离散元法研究成穴器的工作过程。分别建立成穴器与土壤颗粒的二维离散元仿真分析模型,通过对土壤颗粒与成穴器之间施加合理的力学模型,进行铲式成穴器工作过程的离散元仿真分析。结果表明:随着打穴深度的增加,水平工作阻力的波动较大,而垂直工作阻力变化较小;通过对土壤颗粒动态速度场的分析描述,验证了铲式成穴器理论分析的正确性,证明了采用离散元分析成穴器工作过程的可行性。
关键词：
成穴器 离散元 成穴 土壤 仿真
[期刊] 湖南农业大学学报(自然科学版)
[作者]
陈超鹏 全伟 吴明亮 张文韬
针对南方稻田前茬秸秆存量多、土壤黏重导致油菜移栽机成孔部件作业阻力大、孔穴形态不稳定的问题,对自主研制的履带式油菜苗移栽栽植孔成型机构的锥刺直径、锥尖倒角、入土深度进行单因素、多因素离散元仿真试验。结果显示:成孔部件的锥刺直径、锥尖倒角、入土深度对锥刺入土的有效深度及入土阻力有显著影响,且存在显著的交互作用;多因素仿真试验的最优参数为锥刺直径52 mm、锥尖倒角40°、入土深度86.30 mm。对最优参数得到的锥刺进行EDEM仿真和室内土槽对比试验,结果 EDEM仿真与土槽试验锥刺入土阻力变化趋势一致,孔形有效深度分别为55.4 mm和56.6 mm,误差率为2.1%;锥刺入土阻力分别为57.5 N和54.7 N,误差率为4.9%。
关键词：
油菜 移栽机 锥刺 离散元法 参数优化
[期刊] 中国农业大学学报
[作者]
田雷 杨永森 李敬军 邱流潮
针对传统有限元方法不能够从细观尺度研究植被固坡作用的问题,采用离散元模型结合强度折减法,研究植被护坡位置对黏土边坡稳定性的影响。模拟结果表明:1)应用离散元模型结合强度折减法得到的无护坡情况下边坡安全系数为1.08,应用有限元模型得到的安全系数为1.09,表明采用离散元模型结合强度折减法分析边坡稳定是可行的;2)植被护坡位置对黏土边坡稳定性具有不同程度的影响:仅在坡面、坡脚或者坡顶种植植被时,植被对边坡的稳定性影响很小;3)当在坡面与坡脚或者坡顶与坡底都种植植被时,植被对边坡的稳定性具有较大影响,且当在坡顶、坡面和坡底全都种植植被时,对边坡稳定性的影响最大,边坡稳定性最高。研究结果为实际工程中植被护坡铺设位置的选择提供了相应的理论依据。
[期刊] 中国农业大学学报
[作者]
朱惠斌 钱诚 白丽珍 李慧 牟丹磊 李骏杰
为了减小免耕播种机防堵装置数值模拟的误差,结合物理试验与仿真试验进行玉米秸秆离散元参数的标定。基于Hertz-Mindlin with bonding接触模型建立了玉米秸秆离散元模型,以物理试验与仿真试验中临界载荷的相对误差为试验指标进行仿真单轴压缩试验;采用Plackett-Burman试验筛选出具有显著性影响的试验因素;采用Box-Behnken响应面法对玉米秸秆离散元模型进行优化。试验结果表明:接触半径和单位面积切向刚度对试验指标影响极显著(P<0.01),单位面积法向刚度对试验指标影响显著(0.01
[期刊] 福建农林大学学报(自然科学版)
[作者]
廖为强 陈重成 鲍地发 陈龙彬 郑书河
针对目前大多数茶园松土装置使用的旋耕刀区域针对性不强，不适用于南方山地丘陵地形，耕作效果不佳、耗能大、土壤保墒能力差等问题，应用离散元法对旋耕刀的工作过程进行动力学仿真和结构优化.以福建山地茶园土壤为试验样本，采用Hertz-Mindlin with Bonding模型作为土壤颗粒间的接触模型；以弯刀的正切面折弯角、弯曲半径和单刀切削幅宽为试验因素，设计三因素六水平的均匀试验，进行旋耕刀—土壤动力学仿真试验，以旋耕转轴扭矩和土壤扰动系数为评价指标.仿真试验结果表明，在折弯角128°、弯曲半径20 mm、单刀切削幅宽36 mm条件下，转轴扭矩值和土壤扰动系数都较小.
[期刊] 西北农林科技大学学报(自然科学版)
[作者]
王知多 王松松 朱佩彦 朱代根
【目的】研究不同类型挖掘铲及其前刃倾角角度对挖掘阻力的影响,分析生姜挖掘过程中的阻力变化,为生姜挖掘铲关键参数的选择提供参考。【方法】以云南省罗平县的生姜收获作业为研究对象,测定生姜与种植区土壤的基本物理参数,构建平面、V型、弧型3种结构挖掘铲的三维模型;通过对挖掘铲挖掘过程的分析,确定影响挖掘阻力和土壤破坏性的关键参数;采用EDEM离散元仿真方法,并利用Hertz-Mindlin with JKR模型建立生姜根茎-土壤离散元混合接触模型,以平均工作阻力和土壤破坏性为评价指标,对挖掘铲类型和前刃倾角进行虚拟仿真试验;再以平均工作阻力为评价指标,进行不同类型以及不同前刃倾角挖掘铲的田间对比试验,通过仿真试验和田间试验的平均工作阻力误差率验证仿真试验的可靠性。【结果】仿真分析表明,影响生姜收获机挖掘装置挖掘性能的主要结构参数为挖掘铲类型和前刃倾角,前刃倾角45°弧形铲、V型铲和平面铲的平均工作阻力分别为1 088.34,1 043.52和965.52 N,其对土壤的破坏性依次表现为平面铲>弧形铲>V型铲,由此确定挖掘铲的最佳类型为平面铲。对平面铲前刃倾角的进一步仿真优化试验表明,其最佳前刃倾角为40°,在此条件挖掘铲的平均工作阻力最小,为904.05N。田间对比试验表明,前刃倾角45°弧形铲、V型铲及前刃倾角45°和40°平面铲的平均工作阻力分别为1 184.10,1 122.66,986.50和879.85 N,与仿真试验平均工作阻力的误差率分别为8.09%,7.05%,2.13%和2.75%。【结论】生姜根茎收获机挖掘装置宜选择前刃倾角为40°的平面铲,其可以满足生姜收获作业的工作要求和减阻需求。
[期刊] 福建农林大学学报(自然科学版)
[作者]
杨薇 郑书河 刘斌
针对目前巨菌草种植机开沟器工作耗能大、种床不平整、土壤保墒力差以及种苗发芽率低等问题,应用离散元法开展开沟器触土过程动力学仿真及结构优化.以福建地区土壤为试验样本,选择延迟弹性模型与线性内聚力模型作为土壤颗粒接触模型;确定入土角、入土隙角和斜面角等开沟器关键结构参数,设计三因素五水平的均匀试验,通过EDEM软件建立土壤-开沟器相互作用的三维离散元仿真模型,以最小工作阻力与土壤扰动情况为目标进行仿真试验.结果表明:当开沟器入土角、入土隙角、斜面角分别为45°、3°和60°时,开沟器可产生较小工作阻力,对土壤的扰动量较小,种床质量优良,有利于种苗生长.
[期刊] 福建农林大学学报(自然科学版)
[作者]
陈伟祥 秦吉彪 陈重成 刘杨 郑书河
【目的】旨在设计一种用于生态茶园环境作业的开沟抛土刀。【方法】以正切面折弯角、抛土片面积、抛土片与侧切面夹角为试验因素，以功耗和区域抛土质量为评价指标，采用Box-Benknken中心组合设计法进行离散元仿真试验。【结果】(1)正切面弯折角、抛土片面积、抛土片与侧切面夹角3个因素对功耗和区域抛土质量的影响均显著。(2)仿真试验得出的最优参数组合：正切面弯折角112.7°,抛土片面积3 566 mm~2,抛土片与侧切面夹角132.5°。在最优参数条件下，功耗为1.121 kW,区域抛土质量为11.45 kg。(3)刀具功耗平均误差为12.25%,区域抛土质量平均误差为12.67%,说明该仿真模型较为可靠。
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