基于DEM的玉米秸秆离散元模型参数标定

来源：中国农机化学报杂志2023年第2期北京时间：

作者：童世合, 邵明玺, 曹猛, 赵军杰

单位：1. 青海省特种设备检验检测院，西宁市，810005； 2. 青海大学，西宁市，810016

摘要：玉米秸秆外表皮和内瓤的力学特性存在较大差异，为提高玉米秸秆仿真结果的精确度，提出一种基于离散元法(DEM)的玉米秸秆精细化仿真模型建立方法，构建有茎节和无茎节秸秆仿真模型。通过PlackettBurman试验和最陡爬坡试验开展无茎节秸秆模型的单轴压缩仿真试验，确定影响颗粒抗破坏力的因素主要是玉米秸秆外表皮—内瓤滑动摩擦系数、内瓤—内瓤碰撞恢复系数和内瓤—内瓤静摩擦系数，通过正交试验确定最优参数组合为0.28、0.29和0.23。利用有茎节秸秆模型进行剪切试验验证，结果表明仿真试验与物理试验的抗剪切力分别为132.29 N和131.36 N，误差为093 N，说明最优参数组合精确度较高。研究结果可为秸秆还田装置、生物质材料成型和饲料加工装置等关键部件优化设计提供参考依据。

关键词：玉米秸秆,参数标定,EDEM,压缩试验,剪切试验

基金资助：青海省科技厅应用基础研究项目(2022—ZJ—742)