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胡萝卜联合收获机高效减阻松土铲设计与试验 认领
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作者 王金武 李响 +3 位作者 高鹏翔 那明君 王奇 周文琪 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第6期93-103,共11页
针对胡萝卜联合收获机作业时松土铲普遍存在作业阻力大、漏拔率高等问题,设计了一种高效减阻松土铲。以狗獾爪趾为仿生原型设计了仿生减阻铲尖,并分析了其减阻机理,建立了铲翼与土壤间的力学接触模型,确定了影响松土铲作业质量的铲翼结... 针对胡萝卜联合收获机作业时松土铲普遍存在作业阻力大、漏拔率高等问题,设计了一种高效减阻松土铲。以狗獾爪趾为仿生原型设计了仿生减阻铲尖,并分析了其减阻机理,建立了铲翼与土壤间的力学接触模型,确定了影响松土铲作业质量的铲翼结构参数。基于EDEM离散元仿真技术,建立了部件土壤作物多元仿真模型,通过单因素试验与正交旋转组合试验,确定了铲翼结构参数取值范围及其对指标的影响规律。建立了试验因素与指标间的多目标优化数学模型,运用Design-Expert 8.0.6软件确定了松土铲的最优参数组合,通过田间性能试验验证了高效减阻松土铲的作业性能。结果表明:影响胡萝卜联合收获机松土铲作业质量的主要结构参数为铲翼开角α和铲翼倾角β,当铲翼开角α和铲翼倾角β分别为120.27°和47.37°时,松土铲作业性能最优,最优组合下前进阻力与胡萝卜拔取力分别为1908.76 N和55.37 N。经田间性能试验验证,田间试验结果与仿真优化结果基本一致,与凿式松土铲相比,高效减阻松土铲前进阻力降低了5.79%,胡萝卜拔取力降低了20.68%,漏拔率降低了3.8个百分点,满足胡萝卜收获农艺要求。 展开更多
关键词 胡萝卜收获机 松土铲 工程仿生技术 离散元法
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基于MBD和DEM耦合的新型CAE软件 认领
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作者 王博 于哲舟 +2 位作者 袁军 付宏 于建群 《吉林大学学报:理学版》 CAS 北大核心 2020年第2期371-378,共8页
针对播种机工作过程分析和优化设计中存在的问题,提出一种将多刚体动力学(multiple rigid body dynamics,MBD)与离散元法(discrete element method,DEM)耦合的方法,通过将自主研发的多刚体动力学计算仿真软件与离散元法分析软件进行集成... 针对播种机工作过程分析和优化设计中存在的问题,提出一种将多刚体动力学(multiple rigid body dynamics,MBD)与离散元法(discrete element method,DEM)耦合的方法,通过将自主研发的多刚体动力学计算仿真软件与离散元法分析软件进行集成,研发出一种新型CAE软件--AgriCAE(agricultural computer aid engineering),介绍了该软件的实现方法,并通过实例验证了AgriCAE软件的可行性和有效性。 展开更多
关键词 CAE软件 计算机仿真 优化设计 多刚体动力学 离散元法 播种机
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轨枕空吊对有砟道床动力特性影响的离散元分析 认领
3
作者 崔旭浩 肖宏 +1 位作者 肖慧娟 马超智 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2020年第16期171-179,共9页
为研究轨枕空吊对有砟道床动力特性的影响,建立有砟轨道的离散元分析模型。通过缩小与枕底相接触的道砟颗粒的粒径实现了轨枕空吊的模拟,研究了轨枕空吊状态下有砟道床的动力响应,分析了轨枕空吊形式和空吊数量对有砟道床动力响应的影... 为研究轨枕空吊对有砟道床动力特性的影响,建立有砟轨道的离散元分析模型。通过缩小与枕底相接触的道砟颗粒的粒径实现了轨枕空吊的模拟,研究了轨枕空吊状态下有砟道床的动力响应,分析了轨枕空吊形式和空吊数量对有砟道床动力响应的影响。结果表明:轨枕空吊会使得道床中道砟颗粒接触力发生重分布,空吊轨枕所在道砟箱中强力键的个数会减少,两侧相邻道砟箱中强力键的个数会增多,轨枕非完全空吊时在列车荷载作用下会对道床产生冲击作用而增大部分道砟颗粒受力;空吊轨枕会失去对其下方道砟颗粒的约束作用而导致道砟颗粒振动的离散性增加,同时会增大轨枕盒中道砟颗粒的振动并显著提高两侧相邻轨枕下方道砟颗粒的振动水平;轨枕空吊会增大轨枕侧面与道砟颗粒之间的摩擦耗能,引起道砟出现"泛白"现象,同时还会增大两侧相邻轨枕下方道砟颗粒之间的摩擦耗能;3根轨枕连续完全空吊对道床动力响应的影响大于1根轨枕完全空吊的影响。 展开更多
关键词 有砟道床 轨枕空吊 离散元法 动力特性
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薄煤层采煤机鼓形滚筒装煤性能研究 认领 被引量:1
4
作者 徐盼盼 刘送永 刘洋洋 《煤炭科学技术》 CAS CSCD 北大核心 2020年第3期93-99,共7页
为解决薄煤层采煤机装煤效果差的问题,对鼓形滚筒进行优化设计,提出将累积装煤率作为评价采煤机装煤能力的指标,采用离散元法对传统滚筒与鼓形滚筒进行装煤效果的仿真研究,分析了传统滚筒与鼓形滚筒的装煤效率,最后对2种滚筒装煤效率和... 为解决薄煤层采煤机装煤效果差的问题,对鼓形滚筒进行优化设计,提出将累积装煤率作为评价采煤机装煤能力的指标,采用离散元法对传统滚筒与鼓形滚筒进行装煤效果的仿真研究,分析了传统滚筒与鼓形滚筒的装煤效率,最后对2种滚筒装煤效率和块煤率进行试验研究。试验结果表明:随着鼓形滚筒筒毂锥顶半角β的增大,其装煤效率呈现出先增大后减小的趋势,且当筒毂锥顶半角β=10°时,鼓形滚筒的装煤效率最高;与普通形滚筒相比,所优化设计的鼓形滚筒的截割比能耗更小、块煤率更大、装煤效率更高。研究结果可为薄煤层采煤机滚筒的选择和设计提供参考依据。 展开更多
关键词 薄煤层采煤机 鼓形滚筒 离散元法 装煤效率 块煤率
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颗粒破碎对堆石料填充特性缩尺效应的影响研究 认领
5
作者 徐琨 周伟 马刚 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第6期1013-1022,共10页
堆石料的填充特性与其力学变形特性密切相关,颗粒破碎会改变堆石料填充特性,又是影响其缩尺效应的主要因素;以填充特性为切入点,研究堆石料缩尺效应,对深入认识堆石料复杂力学响应及其产生机理有重要意义。通过对不同颗粒破碎强度的堆... 堆石料的填充特性与其力学变形特性密切相关,颗粒破碎会改变堆石料填充特性,又是影响其缩尺效应的主要因素;以填充特性为切入点,研究堆石料缩尺效应,对深入认识堆石料复杂力学响应及其产生机理有重要意义。通过对不同颗粒破碎强度的堆石料缩尺试样开展三轴数值剪切试验,研究了颗粒破碎对堆石料填充特性缩尺效应的影响,进一步揭示了缩尺效应的产生机理。研究表明:颗粒越易破碎,缩尺效应越明显;颗粒破碎对描述填充特性的宏细观参量影响明显,主要表现为相同制样标准下,试样尺寸越大,剪切前后的孔隙率均越小,颗粒越易破碎该趋势越明显,同尺寸试样,颗粒越易破碎则剪切后的有效孔隙率越小;剪切前的有效孔隙率随试样尺寸的增大而增大,与剪切后的规律相反;试验中,大尺寸试样较小尺寸试样产生了更多的力学不稳定颗粒,是造成堆石料缩尺效应的原因之一。 展开更多
关键词 堆石料 颗粒破碎 离散元法 填充特性 缩尺效应
基于离散元法的带式输送机托辊结构优化分析 认领
6
作者 冯叶磊 王宗省 +1 位作者 许继秀 张梦超 《煤矿机械》 北大核心 2020年第3期67-69,共3页
基于离散元理论,在建立带式输送机离散元模型的基础上,利用赫兹接触理论分析输送机物料装载点的落煤颗粒的能量传递过程,通过对比分析不同槽角输送带在物料输送过程中的底边与侧边的受力情况,得到最优槽角区间,为输送机托辊组的设计提... 基于离散元理论,在建立带式输送机离散元模型的基础上,利用赫兹接触理论分析输送机物料装载点的落煤颗粒的能量传递过程,通过对比分析不同槽角输送带在物料输送过程中的底边与侧边的受力情况,得到最优槽角区间,为输送机托辊组的设计提供理论依据与参考。 展开更多
关键词 带式输送机 离散元法 托辊组
基于EDEM离散元法的分层施肥靴仿真与试验 认领
7
作者 张东超 汤智辉 +4 位作者 何义川 郑炫 杨怀君 孟祥金 朱站伟 《农机化研究》 北大核心 2020年第2期146-151,共6页
为了提高肥料的利用率,降低化肥的使用量,保护生态环境,基于种肥同行技术设计了一种分层施肥靴。采用EDEM离散元法对理论计算的分层施肥靴结构参数及其自身运动条件进行分析,并以圆杆直径、圆杆数量、施肥靴行进速度作为影响因子,进行... 为了提高肥料的利用率,降低化肥的使用量,保护生态环境,基于种肥同行技术设计了一种分层施肥靴。采用EDEM离散元法对理论计算的分层施肥靴结构参数及其自身运动条件进行分析,并以圆杆直径、圆杆数量、施肥靴行进速度作为影响因子,进行三因素三水平的正交试验,通过响应面回归法得出施肥作业的最优参数组合,最后由田间试验验证仿真分析结果。试验结果表明:各因素影响程度主次顺序依次为圆杆数量、施肥靴行进速度、圆杆直径;得到最优参数组合为圆杆数量6根,圆杆直径4mm,分层施肥靴行进速度6km/h;仿真值与试验值的相对误差为4.342%。证明利用离散元仿真试验对分层施肥靴结构参数进行优化具有可行性。 展开更多
关键词 分层施肥 离散元法 参数优化 EDEM
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大型矿用挖掘机挖掘阻力分析及铲斗结构优化 认领
8
作者 王喆 邓锐 《价值工程》 2020年第23期143-148,共6页
大型矿用挖掘机的工作过程实际上就是挖掘机的铲斗部分与被挖掘物料间相互作用的过程,铲斗的结构及状态直接影响到挖掘机整机所受的载荷。目前铲斗存在着阻力大、冲击大、满斗率低等问题,大大的限制了挖掘机的工作效率。通过对WK-55大... 大型矿用挖掘机的工作过程实际上就是挖掘机的铲斗部分与被挖掘物料间相互作用的过程,铲斗的结构及状态直接影响到挖掘机整机所受的载荷。目前铲斗存在着阻力大、冲击大、满斗率低等问题,大大的限制了挖掘机的工作效率。通过对WK-55大型矿用挖掘机铲斗的三维建模,运用EDEM软件对其进行离散元仿真分析。研究了不同物料参数对大型矿用挖掘机挖掘阻力的影响。为提高大型矿用挖掘机的工作效率,对斗齿结构进行优化设计。挖掘阻力优化前的峰值为15.82kN,而优化后的峰值为14.26kN,降低了9.86%。挖掘质量优化前的峰值为30.07kg,而优化后的峰值为50.02kg,提高了66.35%。结果表明,经过优化的大型矿用挖掘铲斗结构更加合理。 展开更多
关键词 矿用挖掘机 铲斗结构 离散元法 挖掘阻力
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基于刚体极限平衡法和离散元法的某水电工程岩质边坡综合处理措施 认领
9
作者 张帆 王明疆 刘永智 《西北水电》 2020年第S01期15-21,共7页
水电工程边坡稳定对项目建设及运行安全至关重要,岩质边坡受结构面类型、产状、规模、连通率及其组合影响,使其稳定性分析更加复杂。本文以某电站坝址左岸边坡为例,分析了边坡倾倒滑移的变形机制,采用刚体极限平衡法得到抗滑稳定安全系... 水电工程边坡稳定对项目建设及运行安全至关重要,岩质边坡受结构面类型、产状、规模、连通率及其组合影响,使其稳定性分析更加复杂。本文以某电站坝址左岸边坡为例,分析了边坡倾倒滑移的变形机制,采用刚体极限平衡法得到抗滑稳定安全系数,并进一步采用离散元法对变形规律进行了深入研究,2种方法相互验证,确保了稳定分析成果合理可靠。通过深部排水、预应力锚固和混凝土抗剪洞等综合措施进行加固处理,监测成果表明,该边坡变形趋于收敛,边坡整体稳定。 展开更多
关键词 岩质边坡 倾倒滑移 刚体极限平衡法 离散元法
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土-结构接触界面的宏细观参数敏感性分析 认领
10
作者 王桂萱 鞠碧玉 秦建敏 《扬州大学学报:自然科学版》 CAS 北大核心 2020年第3期44-50,共7页
为了研究土-结构接触界面各种微观参数对宏观响应的影响,从土的细观结构出发,采用二维离散元法进行双轴剪切数值试验,对颗粒间摩擦因数、颗粒形状、孔隙比、法向应力以及刚度比等参数进行灵敏度分析,得出各种微观参数对宏观响应的影响,... 为了研究土-结构接触界面各种微观参数对宏观响应的影响,从土的细观结构出发,采用二维离散元法进行双轴剪切数值试验,对颗粒间摩擦因数、颗粒形状、孔隙比、法向应力以及刚度比等参数进行灵敏度分析,得出各种微观参数对宏观响应的影响,建立接触界面颗粒材料微宏观参数的跨尺度关联,揭示接触界面处的颗粒材料力学行为的细观机理.结果表明:摩擦因数、孔隙比、颗粒形状和法向应力对接触界面的峰值强度影响较大,刚度比对接触界面的峰值强度影响较小;摩擦因数、法向应力和刚度比对弹性模量影响显著,其中摩擦因数与内摩擦角近似成正比,且对土体的抗剪强度和剪胀性影响较大.组合圆弧颗粒比圆形颗粒更接近真实砂粒形状,模拟效果更好;其临界强度和临界孔隙比不受初始孔隙比的影响,且组合圆弧颗粒体的抗剪强度受法向应力影响,法向应力越大,颗粒体抗剪强度越大.研究结果为接触界面的材料优化、改性等提供理论参考. 展开更多
关键词 离散元法 颗粒材料 接触界面 宏细观参数
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道砟胶固化道床力学特性的离散元分析 认领
11
作者 孙倩 孙文芳 +1 位作者 李勇俊 季顺迎 《计算机辅助工程》 2020年第3期39-46,共8页
为探究道砟胶的使用对有砟轨道道床的影响规律,采用镶嵌式组合颗粒单元构造道砟颗粒,根据相关文献确定道砟胶的黏结模型和刚度模型,利用单轴压缩试验和三点弯曲试验确定道砟胶固化道床的细观力学参数,基于离散元法对道砟胶固化道床开展... 为探究道砟胶的使用对有砟轨道道床的影响规律,采用镶嵌式组合颗粒单元构造道砟颗粒,根据相关文献确定道砟胶的黏结模型和刚度模型,利用单轴压缩试验和三点弯曲试验确定道砟胶固化道床的细观力学参数,基于离散元法对道砟胶固化道床开展数值模拟,系统分析道砟胶用量和加胶深度对道砟胶固化道床力学特性的影响。模拟结果表明:随着道砟胶加入量的增大,道床的累积沉降量减小且累积沉降量的振幅减小,道床的刚度逐渐增大且增大趋势逐渐趋于平缓;当道砟胶加入量为48 kg/m^3时,道床的累积沉降量最小且刚度最大;随着道砟胶加入深度的增大,道床的累积沉降量减小且累积沉降量的振幅减小,道床的刚度与道砟胶加入深度呈线性关系;道床全部加入道砟胶时道床的沉降量最小且刚度最大。 展开更多
关键词 道砟胶 固化剂 道床 离散元法 镶嵌式组合颗粒 沉降量
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基于离散元法的分段螺旋式TMR搅拌机搅龙结构对混合性能影响研究 认领
12
作者 王凯飞 温宝琴 +5 位作者 阿依肯·叶留拜 张杰 李利桥 李洋 李景彬 坎杂 《饲料工业》 北大核心 2020年第19期35-41,共7页
为探索分段螺旋式全混合日粮搅拌机不同搅龙结构形式影响下的装置混合性能,以混合均匀度和转矩为指标,利用离散元法对分段螺旋叶片轴向对称排布和中心对称排布的两种搅龙混合过程进行了数值模拟研究。结果表明,分段螺旋式全混合日粮搅... 为探索分段螺旋式全混合日粮搅拌机不同搅龙结构形式影响下的装置混合性能,以混合均匀度和转矩为指标,利用离散元法对分段螺旋叶片轴向对称排布和中心对称排布的两种搅龙混合过程进行了数值模拟研究。结果表明,分段螺旋式全混合日粮搅拌机的混合过程中,前期主要是剪切混合和扩散混合,后期主要是对流混合,轴向对称搅龙使物料汇聚在中部,中心对称搅龙可以使物料进行整体轴向平移;两种搅龙混合效率基本一致,但中心对称搅龙相较于轴向对称搅龙转矩峰值降低37.94%,转矩平均值降低41.38%,四分位距减小76.89%。对结果进行分析可以看出采用中心对称结构可以显著降低工作峰值转矩,降低作业能耗,提升装置运行平稳性。 展开更多
关键词 离散元法 分段螺旋 搅龙 混合 数值模拟
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基于离散元法的雪崩效应的仿真研究 认领
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作者 冯靖禹 韩韧 +1 位作者 张宇峰 辛昱鋆 《软件》 2020年第7期264-268,共5页
伴随着全球气候变暖,雪崩灾害的风险逐渐增加。因此,调查雪崩的发展规律和内在机理十分迫切和必要。而使用实验的方法来研究往往效率低下,并且只能获得宏观数据。为了更深入地了解雪崩效应,提出结合计算机仿真技术和转鼓雪崩实验,通过... 伴随着全球气候变暖,雪崩灾害的风险逐渐增加。因此,调查雪崩的发展规律和内在机理十分迫切和必要。而使用实验的方法来研究往往效率低下,并且只能获得宏观数据。为了更深入地了解雪崩效应,提出结合计算机仿真技术和转鼓雪崩实验,通过建立基于离散元法(DEM)的仿真模型来模拟发生雪崩时的颗粒流态。通过运用Hertz-Mindlin接触理论和牛顿第二定律塑造的仿真模型以及在相同配置下的物理实验的对比,证明了离散元法研究雪崩效应的有效性。基于该模型,我们跟踪每个颗粒的运动状态,并研究了自由表面上参与雪崩的颗粒数量的变化。参与雪崩的颗粒数量的增长速度经历了先增加,然后恒定,最后减少的过程。我们还发现不同区域内的颗粒平均速度随时间都呈现先增大后减小的规律。离散元仿真方法为雪崩颗粒流的研究提供了参考。 展开更多
关键词 水平转鼓 雪崩 仿真 离散元法
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基于离散元法的粉煤灰水泥砌块密实度模拟研究 认领
14
作者 毛娅 郑欢 罗传威 《化工矿物与加工》 CAS 2020年第1期36-40,共5页
为分析振动对粉煤灰水泥砌块密实度的影响,运用离散元单元法(EDEM),结合JKR黏性力模型,模拟了混凝土颗粒在粉煤灰水泥成型主机振动过程中孔隙率随振动的变化情况;通过改变振动时间、振幅和振动频率,研究混凝土颗粒在振动过程中的孔隙率... 为分析振动对粉煤灰水泥砌块密实度的影响,运用离散元单元法(EDEM),结合JKR黏性力模型,模拟了混凝土颗粒在粉煤灰水泥成型主机振动过程中孔隙率随振动的变化情况;通过改变振动时间、振幅和振动频率,研究混凝土颗粒在振动过程中的孔隙率变化规律,结果表明:孔隙率随振动时间的增加而减小,但振动时间为10s后孔隙率将不变;振幅在1mm左右时,孔隙率最小;振动频率和主料固有频率(50Hz)接近时,孔隙率最小。 展开更多
关键词 密实度 粉煤灰水泥砌块 离散元法 振动时间 振幅 振动频率 孔隙率
颗粒形态对砂土抗剪强度影响的试验和离散元数值模拟 认领
15
作者 朱遥 刘春 +3 位作者 刘辉 黄靥欢 秦岩 邓尚 《工程地质学报》 CSCD 北大核心 2020年第3期490-499,共10页
为研究颗粒形态对砂土抗剪强度的影响,制备了5组不同粒径的球形石英砂和颗粒形态不规则的实验室标准砂,并进行一系列的直剪试验;离散元法能有效地模拟砂土的离散性和不均匀性,基于高性能离散元分析软件MatDEM,通过二次开发,建立直剪试... 为研究颗粒形态对砂土抗剪强度的影响,制备了5组不同粒径的球形石英砂和颗粒形态不规则的实验室标准砂,并进行一系列的直剪试验;离散元法能有效地模拟砂土的离散性和不均匀性,基于高性能离散元分析软件MatDEM,通过二次开发,建立直剪试验三维模拟器,对直剪试验过程进行了数值模拟,并对比分析了试验和数值模拟结果。数据表明:(1)石英砂试样的自然休止角与其抗剪强度有着正相关性;(2)球形石英砂较实验室标准砂能更快达到峰值强度,但其值相对较低;标准砂存在着一定的黏聚力;(3)在直剪过程中,直剪盒中部颗粒的位移较周围颗粒不同,形成了明显的剪切带,并且球形石英砂试样的剪切带内颗粒的位移更小;(4)砂土直剪试验中配位数与剪应力有着良好的正相关性。本文结果表明,在相同的荷载条件下不规则颗粒形态的石英砂的抗剪强度要明显大于球形石英砂。 展开更多
关键词 砂土 颗粒形态 直剪试验 离散元法 数值模拟
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直剪试验下砂土剪切带形成的细观变形机制 认领
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作者 潘远阳 魏玉峰 +2 位作者 李远征 杨豪 雷壮 《水利水运工程学报》 CSCD 北大核心 2020年第3期82-91,共10页
剪切带的形成与发展是影响土体变形破坏的关键因素。利用数值模拟试验方法,对砂土直剪试验中剪切带的形成和演化机制进行研究。试验中采用条块法对试样进行标记,以观测其变形及发展过程;并记录剪应力及剪切位移的变化,分析试样的应力应... 剪切带的形成与发展是影响土体变形破坏的关键因素。利用数值模拟试验方法,对砂土直剪试验中剪切带的形成和演化机制进行研究。试验中采用条块法对试样进行标记,以观测其变形及发展过程;并记录剪应力及剪切位移的变化,分析试样的应力应变特征;最后从细观角度对颗粒试样的平均转动量、配位数及孔隙变化率等参数进行统计分析,以揭示试样的细观变形规律。研究表明:砂土剪切带的形成是一个渐进的过程,呈现出累进破坏的特征;且剪切过程中颗粒试样会发生局部变形并形成狭长的剪切带,剪切带的厚度受平均粒径及颗粒摩擦系数的直接影响,当颗粒粒径为1.25倍平均粒径且颗粒摩擦系数为0.5时,剪切带厚度达到最大值;此外,剪切带区域的强力链较为密集,通过对强力链进行光密度及面积占比分析发现峰值时刻最为显著(平均光密度约为1.4,强力链面积占比约为52%),这表明力链网络的结构变化与剪切带的形成及演化具有同步性;同时发现剪切带内、外颗粒体系的平均转动量、平均配位数及孔隙变化率等细观参数存在显著差异,说明剪切带对外荷载的响应较为强烈。 展开更多
关键词 砂土 离散元法 直剪试验 剪切带 细观机制
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取土器取土筒入土对土壤扰动影响的试验研究——基于离散元法 认领
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作者 闫世风 何予鹏 +2 位作者 庞超凡 李明阳 李盛宝 《农机化研究》 北大核心 2020年第6期96-103,共8页
土壤的获取能否保持较好的原状性对相关土壤分析结果有很大影响,因而主要研究了取土器取土筒在入土时造成土壤扰动的原因。土壤是不透明的物质,不能直接观察取土筒内部土壤的扰动情况。为探究取土筒内部土壤扰动情况,先做取土筒入土时... 土壤的获取能否保持较好的原状性对相关土壤分析结果有很大影响,因而主要研究了取土器取土筒在入土时造成土壤扰动的原因。土壤是不透明的物质,不能直接观察取土筒内部土壤的扰动情况。为探究取土筒内部土壤扰动情况,先做取土筒入土时其外壁表层土壤的扰动试验,观察试验现象并进行分析;然后运用EDEM软件对取土筒入土时外壁表层土壤进行模拟仿真,对仿真进行结果后处理,对比察看仿真结果与试验结果所得的结论是否一致,如若一致,则可用EDEM对取土筒入土时内部土壤扰动机理进行仿真分析。试验采用电动取土器,用高速摄影仪记录取土筒入土时其外壁土壤的扰动情况,试验结果和仿真结果所得结论大致相同。对取土筒内部土壤进行仿真,结果表明:①在垂直方向,土壤的上部及下部扰动较大,上部土壤容易出现向上隆起(即涌土现象),下部土壤易受挤压变形,中间土壤扰动较小。②在水平方向,从筒中轴线到筒壁,土壤扰动逐渐增大。综合垂直和水平方向的土壤扰动规律可知:筒轴线中层处的土壤原状性保持最佳,进行土壤分析时最好以此处土壤为样本进行研究。 展开更多
关键词 原状土壤 离散元法 土壤扰动 仿真扰动分析 取土筒
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油菜精量联合直播机深施肥装置设计与试验 认领
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作者 廖宜涛 高丽萍 +3 位作者 廖庆喜 张青松 刘立超 付云开 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第2期65-75,共11页
针对长江中下游稻油轮作区油菜直播时,土壤黏重板结且前茬水稻收获后秸秆残茬量大,机具易壅土、挂草堵塞,难以实现深施肥的难题,设计了一种油菜精量联合直播机主动防堵深施肥装置。基于主动刮削防堵原理,分析确定施肥铲入土部位曲线为... 针对长江中下游稻油轮作区油菜直播时,土壤黏重板结且前茬水稻收获后秸秆残茬量大,机具易壅土、挂草堵塞,难以实现深施肥的难题,设计了一种油菜精量联合直播机主动防堵深施肥装置。基于主动刮削防堵原理,分析确定施肥铲入土部位曲线为与旋耕刀轴回转中心同心、包络旋耕刀末端运动轨迹的圆弧;根据深施肥铲防堵功能及铲体内肥料颗粒运动分析,确定过渡段下圆弧直径、入土段圆弧圆心角、过渡段上圆弧直径等施肥铲结构设计关键参数及其许用范围;以施肥铲末端肥料流出瞬时速度最大为优化目标,以施肥铲关键结构参数为设计变量、其许用范围为约束条件,构建施肥铲结构优化设计的数学模型;通过施肥过程离散元仿真分析,以施肥铲体入土段上端圆弧圆心角、过渡段圆弧直径为试验因素,以施肥铲末端肥料流出瞬时速度为响应指标,进行二次回归正交旋转组合试验,建立该数学模型的目标函数,求解得到施肥铲结构优化设计最佳参数为:入土段上端圆弧圆心角为36°、过渡段上端圆弧直径为93 mm、过渡段下端圆弧直径为66 mm。田间试验结果表明,安装深施肥装置的直播机作业后厢面平整度为17.96~21.37 mm,单个施肥铲黏附质量保持在1.5 kg以下,施肥深度平均值为91.10 mm,施肥深度合格率为93.33%,施肥断条率为1.08%,机具通过性良好,可满足稻油轮作区油菜种植施肥播种农艺要求。 展开更多
关键词 油菜精量联合直播机 深施肥 主动防堵 优化设计 离散元法
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全封闭带式输送机返料装置返料性能仿真试验研究 认领
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作者 王中营 原富林 +1 位作者 王凤成 孙慧男 《中国油脂》 CAS CSCD 北大核心 2020年第9期112-118,共7页
为揭示小麦颗粒在全封闭带式输送机返料装置中的运动规律和返料性能,为返料装置的结构优化提供理论指导,开展了全封闭带式输送机返料装置返料性能仿真试验。采用离散元软件EDEM和Hertz-Mindlin颗粒接触模型建立了多球元叠加小麦颗粒模... 为揭示小麦颗粒在全封闭带式输送机返料装置中的运动规律和返料性能,为返料装置的结构优化提供理论指导,开展了全封闭带式输送机返料装置返料性能仿真试验。采用离散元软件EDEM和Hertz-Mindlin颗粒接触模型建立了多球元叠加小麦颗粒模型和返料装置离散元仿真模型,对小麦颗粒群在返料板作用下的运动规律进行研究;以颗粒返回率为评价指标,返料板倾斜角、带速为考察指标进行二因素四水平仿真正交试验。结果表明:颗粒群在返料板的推动作用下呈现4种运动方式;返料板倾斜角是影响评价指标的主要因素,带速是次要因素;返料板倾斜角0°和带速3.5 m/s为最优组合参数,此条件下颗粒返回率为43.76%;较小返料板倾斜角有利于返料板携带走更多的颗粒和减缓改向滚筒底部颗粒堆积;颗粒返回率与带速呈正相关关系,较高带速可以提高颗粒返回率。研究结果揭示了返料装置返料机理以及返料性能的影响规律,可为返料装置的结构优化提供理论指导。 展开更多
关键词 带式输送机 返料装置 返料性能 离散元法 EDEM
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基于离散元法的碾米机结构优化设计研究 认领
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作者 贾富国 唐玉荣 +2 位作者 杨欲晓 满晓兰 李龙 《塔里木大学学报》 2020年第2期80-89,共10页
为改进擦离式碾米机结构,优化擦离式碾米机碾米性能,该文采用离散元法对糙米在擦离式碾米机内的碾米过程进行了数值仿真模拟,通过正交试验法模拟分析了碾白室内不同碾筋结构参数对碾白压力的影响,提出了优化碾筋结构的方案,结果表明:对... 为改进擦离式碾米机结构,优化擦离式碾米机碾米性能,该文采用离散元法对糙米在擦离式碾米机内的碾米过程进行了数值仿真模拟,通过正交试验法模拟分析了碾白室内不同碾筋结构参数对碾白压力的影响,提出了优化碾筋结构的方案,结果表明:对平均碾白压力影响最大的是碾筋高度,对碾辊压力影响最大的是碾筋根数,碾筋结构设计的最优参数是:根数为2、倾角为3°、高度为4 mm的组合,研究结果可为擦离式碾米机碾米性能的优化提供理论依据,也为其他颗粒加工机器的性能优化提供参考。 展开更多
关键词 擦离式碾米机 碾白压力 离散元法 理论分析 参数优化
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