圆捆玉米秸秆离散元参数标定

目前圆捆秸秆处理设备中破包部件优化设计过程中缺乏准确的离散元仿真模型参数,在一定程度上降低了作物秸秆加工机具的研发改良效率.为了获取圆捆玉米秸秆离散元模型参数,以模型试验方法为基础,通过物理试验与在EDEM中的仿真试验进行离散元模型参数标定.首先进行物理试验测取物料接触参数临界值,进一步通过Design-expert中Plackett-Burman试验进行显著性筛选,结果表明圆捆玉米秸秆-圆捆玉米秸秆碰撞恢复系数、圆捆玉米秸秆-圆捆玉米秸秆静摩擦系数以及圆捆玉米秸秆-圆捆玉米秸秆滚动摩擦系数对堆积角有显著影响;其次,进行最陡爬坡试验对显著项参数取值范围进行优化,根据Box-behnken试验建立显著因素与堆积角的二阶回归模型,以物理试验测得39.47°堆积角均值为目标值进行验证试验,得到显著参数最优参数组合为:圆捆玉米秸秆-圆捆玉米秸秆碰撞恢复系数0.37、圆捆玉米秸秆-圆捆玉米秸秆静摩擦系数1.22、圆捆玉米秸秆-圆捆玉米秸秆滚动摩擦系数0.54.以最优参数组合进行仿真试验与物理试验,t检验的显著性为p>0.05,结果验证了仿真堆积角数值与物理试验堆积角数值间无显著性差异;两者堆积角的相对误差为1.72％,进一步说明了试验结果的可靠性.研究所得最优参数组合可用于圆捆玉米秸秆破包过程的离散元仿真试验.