玉米秸秆揉丝破碎过程力学特性仿真与试验

• 作者: 宋学锋 张方圆 张锋伟 张雪坤 戴飞 魏万成
• 来源期刊: 农业工程学报
• 学科: 农学
• 关键词: 计算机仿真 机械化 模型 离散元法 秸秆揉丝 秸秆破碎
• 年，卷（期）: 2019,（9）
• 所属期刊栏目: 农业装备工程与机械化
• 页码范围: 58-65
• 页数: 8页
• 分类号: S226.8
• 字数: 6539字
• 语种: 中文
• DOI: 10.11975/j.issn.1002-6819.2019.09.007

摘要

由于玉米秸秆揉丝破碎过程缺乏有效数值模拟方法,在一定程度上降低了加工设备结构改进效率.该文基于离散元法(discrete element method,DEM)建立了玉米秸秆离散元模型,并通过物理试验和虚拟试验相结合对玉米秸秆粘结接触模型(bonded particle model,BPM)进行了参数校核.最后针对玉米秸秆离散元模型进行了破碎仿真以及试验验证.结果表明:以5 mm/min为加载速度进行秸秆压缩和剪切试验时,最大临界载荷分别为2260和110 N;对BPM粘结模型进行参数校核后,得到法向刚度系数、切向刚度系数、临界法向应力、临界切向应力及粘结半径分别为9.60×106 N/m、6.80×106 N/m、8.72 MPa、7.5 MPa、2 mm,此时离散元模型力学特性与含水率为87.8％的收获期玉米秸秆相接近;仿真结束后,物料可分为短型、标准型、长型及未完全破碎型4种,与试验结果相一致,不同类型物料质量与试验结果数据偏差保持在10％以内.研究结果表明离散元法应用于玉米秸秆揉丝破碎过程仿真是可行的.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	张锋伟	甘肃农业大学机电工程学院	111	1079	18.0	29.0
2	戴飞	甘肃农业大学机电工程学院	132	878	17.0	23.0
3	宋学锋	甘肃农业大学机电工程学院	17	72	5.0	8.0
6	张雪坤	甘肃农业大学机电工程学院	17	41	4.0	5.0
7	魏万成	甘肃农业大学机电工程学院	10	22	3.0	4.0
14	张方圆	甘肃农业大学机电工程学院	2	2	1.0	1.0