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基于JKR模型的辣椒籽离散元参数标定

文献类型： 中文期刊

作者： 徐庄威 1 ; 王士林 1 ; 易中懿 1 ; 潘健 1 ; 吕晓兰 1 ;

作者机构： 1.江苏省农业科学院农业设施与装备研究所

关键词： 辣椒籽;参数标定;JKR接触模型;响应面法;EDEM;农产品加工

期刊名称： 中国农机化学报

ISSN： 2095-5553

年卷期： 2023 年 44 卷 009 期

页码： 85-95

收录情况： 北大核心

摘要： 辣椒籽的物性参数是离散元仿真中重要的输入,为提高其数值模拟的可靠性与准确度,对辣椒籽的物性参数进行试验测量,主要包括三轴尺寸、密度、泊松比、摩擦系数、恢复系数等.结合EDEM中"Hertz-Mindlin with JKR"粘力模型,引入表面能参数,进行休止角试验.通过Plackett-Burman试验在各影响因子中筛选出最具显著性的3个影响参数(辣椒籽—籽滚动摩擦系数、辣椒籽表面能、辣椒籽—钢板滚动摩擦系数),建立3个显著影响参数与休止角的回归模型,研究显著因子在交互作用下对休止角的影响.将显著参数的区间按梯度平均分为5个水平进行爬坡试验得到最佳取值范围,运用响应面法(Box-Behnken)分析回归模型的二次多项式在休止角、相对误差和三个重要参数之间的方差,以相对误差最小值对模型进行优化,得到最优组合:辣椒籽间的滚动摩擦系数为0.75、JKR表面能为0.31J/m2、辣椒籽与钢板间滚动摩擦系数为0.60.用通过标定试验得到的最优参数组合进行模拟堆积试验,平均休止角为26.71°,相对误差为4.61%.

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