荸荠离散元仿真参数标定与试验

S226.8; 针对荸荠深加工中机械去皮、切块等技术与装备研发缺乏离散元仿真模型与参数、难以通过仿真指导装置设计与优化的问题,该研究开展了荸荠的离散元参数标定与试验研究.借助三维扫描逆向建模技术获得荸荠轮廓,通过物理试验测得其本征参数和基本接触参数,通过质构仪测得刀片对荸荠的最大剪切力为67.2 N.应用Hertz-Mindlin with bonding模型对荸荠进行建模,以最大剪切力为评价指标,对粘结参数进行虚拟标定试验,采用二水平析因试验和最陡爬坡试验筛选显著性因素,通过响应面法设计试验和优化求解,并进行仿真验证.结果显示,仿真值和实测最大剪切力相对误差为0.89%.进行不同刀片的剪切试...

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Published in农业工程学报 Vol. 38; no. 11; pp. 41 - 50
Main Authors 张国忠, 陈立明, 刘浩蓬, 董昭, 张清洪, 周勇
Format Journal Article
LanguageChinese
Published 华中农业大学工学院,武汉 430070%农业农村部长江中下游农业装备重点实验室,武汉 430070 01.06.2022
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ISSN1002-6819
DOI10.11975/j.issn.1002-6819.2022.11.005

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Summary:S226.8; 针对荸荠深加工中机械去皮、切块等技术与装备研发缺乏离散元仿真模型与参数、难以通过仿真指导装置设计与优化的问题,该研究开展了荸荠的离散元参数标定与试验研究.借助三维扫描逆向建模技术获得荸荠轮廓,通过物理试验测得其本征参数和基本接触参数,通过质构仪测得刀片对荸荠的最大剪切力为67.2 N.应用Hertz-Mindlin with bonding模型对荸荠进行建模,以最大剪切力为评价指标,对粘结参数进行虚拟标定试验,采用二水平析因试验和最陡爬坡试验筛选显著性因素,通过响应面法设计试验和优化求解,并进行仿真验证.结果显示,仿真值和实测最大剪切力相对误差为0.89%.进行不同刀片的剪切试验,结果表明,仿真值与实测最大剪切力相对误差不高于7.41%.研究结果表明,该研究所建荸荠模型与参数标定结果可用于离散元仿真研究,对荸荠去皮、切块加工装置设计具有指导意义.
ISSN:1002-6819
DOI:10.11975/j.issn.1002-6819.2022.11.005