针对目前缺乏水稻钵苗多株根系交织于基质形成独立钵体复合体基础模型研究的问题,同时为后续开展水稻钵苗移栽机构栽植过程探究机械-钵体互作规律提供理论基础,本文依据水稻钵苗根系物理机械特性与生长规律,提出了一种基于Matlab根系数...针对目前缺乏水稻钵苗多株根系交织于基质形成独立钵体复合体基础模型研究的问题,同时为后续开展水稻钵苗移栽机构栽植过程探究机械-钵体互作规律提供理论基础,本文依据水稻钵苗根系物理机械特性与生长规律,提出了一种基于Matlab根系数值模拟生长的水稻钵苗钵体复合体离散元模型建立方法。通过破坏性检测对移栽期水稻钵苗根系的几何形态与根系拓扑关系及基质相关参数进行测量与分析,结合钵盘边界因素及根-根、根-钵盘间交互生长特性,建立水稻根系生长规律相关特性函数,并通过Matlab程序设计获取水稻钵苗根系生长拓扑轨迹。利用分割排序法求解完整粒子中心坐标,依托EDEM软件平台分别将所建立的水稻钵苗根-基质离散元几何模型与EdinBurgh Elasto-Plastic Adhesion with Bonding接触力学模型结合,实现水稻钵苗钵体复合体离散元模型的建立。开展水稻钵苗钵体压缩和剪切试验对比研究,结果表明,仿真结果与试验结果趋向保持一致,误差满足相关要求,验证了水稻钵苗钵体复合体离散元模型的可行性。展开更多
结合有限元离散元方法(finite-discrete element method,FDEM),对计算流体力学(computational fluid dynamics,CFD)软件FLOW-3D进行二次开发,建立了基于CFD-DEM的流固耦合模型,模拟了多块石入水、沉降以及触底的动力过程,分析了不同块...结合有限元离散元方法(finite-discrete element method,FDEM),对计算流体力学(computational fluid dynamics,CFD)软件FLOW-3D进行二次开发,建立了基于CFD-DEM的流固耦合模型,模拟了多块石入水、沉降以及触底的动力过程,分析了不同块石等效直径、形状和入水速度对触底速度和反力的影响。研究发现,块石入水后速度迅速减小,并逐渐趋于定值,随后做动态平衡沉降运动,直至与底面发生碰撞。块石抛填的触底速度随等效直径的增大而增大,不同等效直径下球形块石触底速度绝对值最大,其次是纺锤形块石,最小为圆盘形块石。最大触底反力也随等效直径的增大而增大,成非线性关系,通过拟合得到了触底反力的经验公式。显著性分析结果表明,块石等效直径对触底反力影响最大,其次是块石形状,最小为入水速度。展开更多
文摘针对目前缺乏水稻钵苗多株根系交织于基质形成独立钵体复合体基础模型研究的问题,同时为后续开展水稻钵苗移栽机构栽植过程探究机械-钵体互作规律提供理论基础,本文依据水稻钵苗根系物理机械特性与生长规律,提出了一种基于Matlab根系数值模拟生长的水稻钵苗钵体复合体离散元模型建立方法。通过破坏性检测对移栽期水稻钵苗根系的几何形态与根系拓扑关系及基质相关参数进行测量与分析,结合钵盘边界因素及根-根、根-钵盘间交互生长特性,建立水稻根系生长规律相关特性函数,并通过Matlab程序设计获取水稻钵苗根系生长拓扑轨迹。利用分割排序法求解完整粒子中心坐标,依托EDEM软件平台分别将所建立的水稻钵苗根-基质离散元几何模型与EdinBurgh Elasto-Plastic Adhesion with Bonding接触力学模型结合,实现水稻钵苗钵体复合体离散元模型的建立。开展水稻钵苗钵体压缩和剪切试验对比研究,结果表明,仿真结果与试验结果趋向保持一致,误差满足相关要求,验证了水稻钵苗钵体复合体离散元模型的可行性。
文摘结合有限元离散元方法(finite-discrete element method,FDEM),对计算流体力学(computational fluid dynamics,CFD)软件FLOW-3D进行二次开发,建立了基于CFD-DEM的流固耦合模型,模拟了多块石入水、沉降以及触底的动力过程,分析了不同块石等效直径、形状和入水速度对触底速度和反力的影响。研究发现,块石入水后速度迅速减小,并逐渐趋于定值,随后做动态平衡沉降运动,直至与底面发生碰撞。块石抛填的触底速度随等效直径的增大而增大,不同等效直径下球形块石触底速度绝对值最大,其次是纺锤形块石,最小为圆盘形块石。最大触底反力也随等效直径的增大而增大,成非线性关系,通过拟合得到了触底反力的经验公式。显著性分析结果表明,块石等效直径对触底反力影响最大,其次是块石形状,最小为入水速度。
