玉米种子离散元模型建立及参数标定

Discrete element model establishment and parameter calibration of corn seeds

为保证离散元仿真模型的精确性,以玉米种子为研究对象,采用实际物理试验与仿真模拟试验相结合的方法,对玉米种子离散元模型进行参数标定。首先,利用实际物理试验分别测量玉米种子外形尺寸及接触参数,根据基本物性参数测定实际堆积角为24.95°。根据实际物理试验获取仿真模拟参数取值范围,进行Plackett-Burman试验设计,挑选显著性参数:玉米-玉米静摩擦系数、玉米-不锈钢静摩擦系数和玉米-不锈钢滚动摩擦系数,通过最陡滑坡试验,确定显著性因素取值范围。利用Box-Behenken试验建立显著性参数与堆积角之间的二次回归模型并剔除不显著参数对其进一步优化,最终得到最优数值模拟参数:玉米-玉米静摩擦系数为0.273、玉米-不锈钢静摩擦系数为0.28、玉米-玉米滚动摩擦系数为0.06、玉米-玉米恢复系数为0.23、玉米-不锈钢滚动摩擦系数为0.06、玉米-不锈钢恢复系数为0.675,仿真试验堆积角平均值为24.48°,相对误差为1.88%,验证了仿真模拟的准确性。