文献类型：期刊文章

作　　者：李俊伟[1,2,3,4] 佟金[1,3] 胡斌[2,4] 王虎彪[1,3] 毛春昱[1,3,5] 马云海[1,3]

Li Junwei;Tong Jin;Hu Bin;Wang Hubiao;Mao Chunyu;Ma Yunhai(Key Laboratory of Bionic Engineering,Ministry of Education,Jilin University,Changchun 130022,China;College of Mechanical and Electrical Engineering,Shihezi University,Shihezi 832003,China;College of Biological and Agricultural Engineering,Jilin University,Changchun 130022,China;Key Laboratory of Northwest Agricultural Equipment,Ministry of Agriculture,Shihezi University,Shihezi 832003,China;Jilin Engineering Normal University,Changchun 130022,China)

机构地区：[1]吉林大学工程仿生教育部重点实验室,长春130022 [2]石河子大学机械电气工程学院,石河子832003 [3]吉林大学生物与农业工程学院,长春130022 [4]石河子大学农业部西北农业装备重点实验室,石河子832003 [5]吉林工程师范技术学院,长春130022

出　　处：《农业工程学报》

基　　金：国家重点研发计划项目(YS2016YFNC050065)课题(2016YFD0701601);国家自然科学基金项目(51805338;51875242;51865051);吉林省科技厅项目(20170101173JC;20190302129GX)

年　　份：2019

卷　　号：35

期　　号：6

起止页码：130-140

语　　种：中文

收录情况：AJ、BDHX、BDHX2017、CAB、CAS、CSA、CSA-PROQEUST、CSCD、CSCD2019_2020、EI、FSTA、IC、JST、PROQUEST、RCCSE、SCOPUS、ZGKJHX、核心刊

摘　　要：为了获得可用于东北地区黏重黑土与触土部件相互作用的离散元仿真模拟参数,该文利用EDEM中Hertz-Mindlin with JKR Cohesion接触模型对不同含水率的东北地区黏重黑土进行相关参数标定,针对含水率在10%～20%的实际作业环境,分别配置含水率为12.46%±1%和17.15%±1%的2种黏重黑土,以土壤颗粒间的滚动摩擦系数、恢复系数、表面能参数及静摩擦系数为标定对象,并以土壤颗粒的仿真堆积角为响应值,基于Box-Behnken的响应面优化方法得到堆积角回归模型,并对回归模型进行寻优,得到2种含水率的模型参数优化解,并给出了模型参数范围。测定了4种含水率下黏重黑土对3种触土部件材料(65Mn、UHMW-PE和PTFE)的静摩擦系数,并以此为基础分别对65Mn(典型铁基材料)和PTFE(典型低表面能材料)板进行斜面试验,以含水率为17.15%±1%的黏重黑土为试验对象,分别搭建斜面物理试验平台和仿真模型,以土壤颗粒与触土部件材料之间的滚动摩擦系数、恢复系数、表面能参数及静摩擦系数为标定对象,以仿真得到的土球在65Mn和PTFE板上的滚动距离为响应值,基于响应面优化法得到滚动距离回归模型,以实测的滚动距离为目标对回归模型进行寻优,得到黏重黑土对2类典型触土部件材料接触模型参数的优化解。研究结果表明,标定优化后的土壤模型能够近似代替真实的东北地区黏重黑土进行仿真,可利用标定后的参数进行黏重黑土与触土部件间的离散元仿真,可为东北黏重黑土作业条件下的农业机械触土部件仿生减阻设计与优化提供基础数据。

关 键 词：土壤 含水率 离散元法 黏重黑土  仿真参数标定  

分 类 号：S347.7] S22]