针对菲律宾蛤仔等埋栖贝类采收作业时底质颗粒间缺乏准确的接触参数,该研究以辽宁丹东大鹿岛菲律宾蛤仔养殖区浅海底质为研究对象,选取EDEM中Hertz-Mindlin with JKR接触模型,对底质颗粒间接触参数进行标定。通过物理试验测定了浅海底...针对菲律宾蛤仔等埋栖贝类采收作业时底质颗粒间缺乏准确的接触参数,该研究以辽宁丹东大鹿岛菲律宾蛤仔养殖区浅海底质为研究对象,选取EDEM中Hertz-Mindlin with JKR接触模型,对底质颗粒间接触参数进行标定。通过物理试验测定了浅海底质含水率、容重、内摩擦角、粘聚力和泊松比。基于漏斗法测定了浅海底质堆积角,确定了需要标定接触参数的范围为:JKR表面能4.50~18.00 J/m^(2)、碰撞恢复系数0.35~0.75、静摩擦系数0.20~1.04、滚动摩擦系数0.10~0.20。通过Design-Expert软件的优化模块对模型寻优得到JKR表面能、碰撞恢复系数、静摩擦系数、滚动摩擦系数分别为10.96 J/m^(2)、0.37、0.63、0.10,在该最优解下仿真试验所得堆积角为49.83°,与物理试验所得的堆积角(51.00°)相对误差为2.29%。通过旋切试验对底质间接触参数进行验证,在物理试验与仿真试验中,旋切机构刀轴扭矩相对误差为7.76%,相对误差较小,结果表明标定的参数准确可靠,可为后续研究浅海底质-蛤仔-采收机构互作机制提供重要参考。展开更多
为设计和优化面粉输送设备,应用离散元法对面粉进行准确地工程建模和分析,需要对其接触参数进行必要的标定。该研究依据颗粒缩放理论,用“Hertz-Mindlin with Johnson-Kendall-Roberts”接触模型表征面粉颗粒间黏性的影响,提出了一种基...为设计和优化面粉输送设备,应用离散元法对面粉进行准确地工程建模和分析,需要对其接触参数进行必要的标定。该研究依据颗粒缩放理论,用“Hertz-Mindlin with Johnson-Kendall-Roberts”接触模型表征面粉颗粒间黏性的影响,提出了一种基于静/动态休止角的接触参数标定方法。运用正交试验方法,对接触参数的敏感性和方差分析,表明面粉颗粒间的滚动摩擦系数、面粉颗粒与不锈钢表面间的静摩擦系数、表面能对静态休止角的影响极显著(P<0.01),并且多组接触参数都可以模拟出与试验相同的静态休止角。进一步研究表明,面粉颗粒与不锈钢表面间的静摩擦系数的合理取值范围为0.2~0.4。通过2种填充率、4种转速下基于动态休止角的参数标定,将其中与试验最为吻合的一组参数作为标定结果,其值如下:面粉颗粒之间恢复系数为0.6、面粉颗粒之间静摩擦系数为0.2、面粉颗粒之间滚动摩擦系数为0.1、面粉颗粒与不锈钢容器表面之间恢复系数为0.6、面粉颗粒与不锈钢容器表面之间静摩擦系数为0.6、面粉颗粒与不锈钢容器表面之间滚动摩擦系数为0.5、表面能为0.12 J/m^(2)。使用该组参数对矩形容器中物料自由坍塌试验进行仿真,其结果与试验结果相符,验证了该标定方法的有效性。该研究提出的标定方法简单、易执行,对粉料输送设备的设计及优化具有一定的工程应用价值。展开更多
文摘针对菲律宾蛤仔等埋栖贝类采收作业时底质颗粒间缺乏准确的接触参数,该研究以辽宁丹东大鹿岛菲律宾蛤仔养殖区浅海底质为研究对象,选取EDEM中Hertz-Mindlin with JKR接触模型,对底质颗粒间接触参数进行标定。通过物理试验测定了浅海底质含水率、容重、内摩擦角、粘聚力和泊松比。基于漏斗法测定了浅海底质堆积角,确定了需要标定接触参数的范围为:JKR表面能4.50~18.00 J/m^(2)、碰撞恢复系数0.35~0.75、静摩擦系数0.20~1.04、滚动摩擦系数0.10~0.20。通过Design-Expert软件的优化模块对模型寻优得到JKR表面能、碰撞恢复系数、静摩擦系数、滚动摩擦系数分别为10.96 J/m^(2)、0.37、0.63、0.10,在该最优解下仿真试验所得堆积角为49.83°,与物理试验所得的堆积角(51.00°)相对误差为2.29%。通过旋切试验对底质间接触参数进行验证,在物理试验与仿真试验中,旋切机构刀轴扭矩相对误差为7.76%,相对误差较小,结果表明标定的参数准确可靠,可为后续研究浅海底质-蛤仔-采收机构互作机制提供重要参考。
文摘为设计和优化面粉输送设备,应用离散元法对面粉进行准确地工程建模和分析,需要对其接触参数进行必要的标定。该研究依据颗粒缩放理论,用“Hertz-Mindlin with Johnson-Kendall-Roberts”接触模型表征面粉颗粒间黏性的影响,提出了一种基于静/动态休止角的接触参数标定方法。运用正交试验方法,对接触参数的敏感性和方差分析,表明面粉颗粒间的滚动摩擦系数、面粉颗粒与不锈钢表面间的静摩擦系数、表面能对静态休止角的影响极显著(P<0.01),并且多组接触参数都可以模拟出与试验相同的静态休止角。进一步研究表明,面粉颗粒与不锈钢表面间的静摩擦系数的合理取值范围为0.2~0.4。通过2种填充率、4种转速下基于动态休止角的参数标定,将其中与试验最为吻合的一组参数作为标定结果,其值如下:面粉颗粒之间恢复系数为0.6、面粉颗粒之间静摩擦系数为0.2、面粉颗粒之间滚动摩擦系数为0.1、面粉颗粒与不锈钢容器表面之间恢复系数为0.6、面粉颗粒与不锈钢容器表面之间静摩擦系数为0.6、面粉颗粒与不锈钢容器表面之间滚动摩擦系数为0.5、表面能为0.12 J/m^(2)。使用该组参数对矩形容器中物料自由坍塌试验进行仿真,其结果与试验结果相符,验证了该标定方法的有效性。该研究提出的标定方法简单、易执行,对粉料输送设备的设计及优化具有一定的工程应用价值。
