油茶果物料特性及脱壳过程仿真接触参数研究

来源：中国农机化学报杂志2025年第7期北京时间：

作者：江洁, , 程杰

单位：（1. 红河学院，云南红河，661199； 2. 云南省高校高原农机机电一体化技术研究与应用工程研究中心，云南红河，661199； 3. 昆明理工大学，昆明市，650500）

摘要：为缩短季节性产物油茶果处理设备的研发周期，以油茶果为研究对象，建立油茶果的离散元模型，并标定接触参数。通过排水法、晾晒法和单轴压缩试验测得油茶果的密度为973.56kg/m3、含水率为69%、泊松比为0.28和弹性模量为156 MPa；采用对比物理试验与仿真试验结果的方式标定接触参数，通过碰撞弹跳试验、斜面滑移试验、斜面滚动试验分别标定，得到油茶果与钢的碰撞恢复系数、静摩擦因数、滚动摩擦因数分别为0.576、0.540、0.0077。通过圆筒提升试验和数字图像处理得到实际堆积角为21.21°。仿真试验中，以油茶果间接触参数为试验因素，仿真堆积角为试验指标，利用最陡爬坡试验寻找显著性因素的最优区间，响应面试验建立仿真堆积角与显著性参数的回归模型，寻优后得到油茶果间接触最佳参数组合：碰撞恢复系数为0.467、静摩擦因数为0.534、滚动摩擦因数为0.0080。利用最佳参数组合进行验证，得到仿真试验堆积角为21.03°。结果表明，标定后的仿真堆积角与实际堆积角相对误差为0.85%，且堆形吻合，标定结果可靠。为油茶果处理设备的研发和仿真优化提供理论参考。

关键词：油茶果,脱壳,接触参数标定,物料特征,响应面试验

基金资助：红河学院高原农业机械关键技术科研创新团队（01610001508）；红河学院高原农业机械研究所（01610001478）