基于离散元的木薯种茎仿真参数标定方法研究

Study on calibration method of cassava seed stem simulation parameters based on discrete element

针对木薯机械化种植过程中切种与播种等环节离散元仿真研究缺乏准确模型等问题,以桂热4号木薯为研究对象,利用试验及离散元模拟结合的方法对木薯种茎离散元仿真参数进行标定。先测定种茎基本物理参数,应用Hertz-Mindlin无滑动接触模型开展颗粒堆积虚拟试验,并结合圆筒提升法进行种茎堆积物理试验。通过2水平因子试验、最陡爬坡试验以及响应面分析确定种茎基本接触参数。在此基础上,应用Hertz-Mindlin with bonding接触模型开展种茎切断仿真试验,通过响应面分析颗粒切断离散元仿真参数。为验证标定参数准确性,通过侧壁坍塌试验进行参数验证,发现休止角的相对误差均小于2%,相对误差平均值为0.69%。研究结果表明,标定方法正确、仿真参数准确。