基于响应曲面法的土壤离散元模型的参数标定研究

为准确地建立土壤的离散元模型,获取土壤离散元仿真中的仿真参数,以真实的土壤直剪切试验,与堆积试验来获取土壤的泊松比、堆积角。以堆积角为响应值,基于响应面优化,标定土壤离散元的相关参数。采用Design Expert软件依次设计Plackett-Burman试验、最陡爬坡试验与Box-Behnken试验得到土壤的最优参数组合。选用堆积角为目标对回归模型进行优化,得到了一组最优解。最终获取土壤的内摩擦角19°,泊松比为0.40,土壤的内聚力9.06,土壤接触模型JKR表面能为3.927 J/m^(2)、土壤—土壤恢复系数为0.332、土壤—土壤静摩擦因数为0.719,实际堆积角试验与最优解仿真堆积角试验相比较结果表明,两者在堆积角角度以及堆积角形态上有较高的相似性。证明了本次仿真标定的可行性,为后续农业机械离散元仿真奠定基础。

牧草精密排种构件及其监测系统的设计

我国草牧业发展迅速,但依旧存在牧草需求供应不足的问题。牧草机械化种植是提高牧草产量及品质的主要方式,其播种方式及器具对机械化种植效率的影响尤为重要。国内专用小粒径牧草种子的排种器种类极少,牧草种子大都利用小麦等粮食作物排种器具进行播种,适用性较差,造成了种子浪费及播量不均等问题。因此,研发牧草专用排种器及相关监测装置对提高牧草机械化种植效率具有十分重要的意义。