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作者：杨华瑞;马学东;宋梅雪;王晓川;赵轩瑾;
单位：辽宁科技大学机械工程与自动化学院;
摘要：为了探究复合振动下农作物颗粒的运动行为和偏析效果，实现谷物茎秆的机械化分离，使用SolidWorks软件建立几何模型，运用离散元软件(EDEM)进行仿真计算。设置生成谷物质量100 g,茎秆质量2.5 g,施加复合振动(由频率为6 Hz、相位差为0、振幅为20 mm和10 mm的水平和竖直直线振动合成),仿真总时间为10 s,并引入谷物质量分数来量化分层质量。模拟结果表明：容器中的谷物和茎秆在竖直方向上呈现出明显的分层状态，且分层后未出现返混现象。颗粒在复合振动的激励下，分化成抛起和沿容器壁滑动两部分；在整个分层过程中谷物处于主导地位，谷物的平均动能是茎秆的6 892倍，两者动能差异是分层的主要原因；在仿真进行到2.85 s时，谷物和茎秆基本上完成了分离工作，分层后谷物质量分数达99.73%。设置水平和竖直直线振动对比实验，结果表明：复合振动在破坏颗粒力链和提高颗粒流动性方面都有明显优势。
关键词：偏析分层;;复合振动;;离散单元法;;颗粒动能;;谷物茎秆
基金资助：国家自然科学基金面上项目(51775258);; 辽宁省自然科学基金重点项目(20170540458);; 教育部重点实验室基金项目(B201703)
