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作者:雷军乐;罗嘉伟;雷鸣;
单位:桂林理工大学广西高校先进制造与自动化技术重点实验室;桂林理工大学广西智能橡胶装备工程研究中心;桂林理工大学机械与控制工程学院;
摘要:针对使用离散元法进行青贮甘蔗尾茎粉碎作业过程仿真分析时,缺乏相关参数的问题。以青贮甘蔗尾茎(桂糖42号)为研究对象,开展物理试验测定离散元模型基本接触参数,利用EDEM软件建立基于Hertz-Mindlin with bonding接触模型的青贮甘蔗尾茎粘结模型并进行参数标定。通过物理试验得到青贮甘蔗尾茎之间碰撞恢复系数、静摩擦系数以及滚动摩擦系数分别为0.49、0.44、0.15;青贮甘蔗尾茎与45钢之间碰撞恢复系数、静摩擦系数以及滚动摩擦系数分别为0.54、0.24、0.07;设计Plackett-Burman试验、最陡爬坡试验与Box-Behnken试验,得到单位面积法向刚度、单位面积切向刚度、临界法向应力、临界切向应力与粘结键半径的最佳参数组合分别为2.12×10~9 N/m~3、2.50×10~9 N/m~3、3.0×10~6 Pa、3.16×10~6 Pa、1.58 mm;以参数标定结果进行仿真验证,仿真与物理试验最大剪切力相对误差仅为1.33%,表明标定的参数准确可靠。研究可为青贮甘蔗尾茎粉碎设备研制与离散元仿真提供参考。
关键词:EDEM;;青贮甘蔗尾茎;;粘结参数;;参数标定;;模型建立
基金资助:国家自然科学基金项目[52465026];; 广西自然科学基金项目[2022GXNSFAA035528]