“粮食—装备—环境”交互力学仿真分析与建模

来源：中国农机化学报杂志2026年第6期北京时间：

作者：吴兰, 邵雨, 曹宪周

单位：河南工业大学机电工程学院，郑州市，450001

摘要：粮食颗粒堆积的粮仓具有多介质渐变特征，仓内装备受多流场耦合载荷作用，使粮食—装备—环境的交互力学复杂并影响装备结构安全与运动控制，开展相关研究对装备设计与控制十分关键。为此，以粮仓装备为研究对象，采用三维离散元软件EDEM与多体动力学软件RecurDyn开展联合仿真，模拟装备在粮仓颗粒介质环境中的运动全过程。研究综合考虑装备外形尺寸、结构特征与材料力学属性，合理设定粮食颗粒物理参数及粮仓环境边界条件，构建“粮食—装备—环境”耦合力学模型，还原装备运动过程中与粮食颗粒间接触、挤压、摩擦的交互力学行为。仿真对比结果表明，所建力学模型计算值与仿真试验数据拟合度高达98%，误差较小、一致性良好。该模型能够准确表征粮仓内装备动态受力特征与载荷变化规律，联合仿真方法可有效模拟颗粒介质与装备的耦合作用，可为粮仓装备结构设计优化、运动控制策略制定及作业性能提升提供可靠的理论依据和技术支撑。

关键词：粮机装备,粮食,接触力学,粮仓,联合仿真

基金资助：河南省科技创新领军人才(244200510021)；河南省高校科技创新团队(24IRTSTHN030)