莲藕主藕体弯曲破坏离散元仿真分析

摘要：

以鄂莲5号为试验对象,采用单轴压缩试验获取其主藕体弹性模量、剪切模量和泊松比等本征参数,通过摩擦、碰撞试验获取莲藕间及其与钢之间的碰撞恢复系数、静摩擦系数、滚动摩擦系数等接触参数.采用Geomagic studio 3D以及Solidworks软件对莲藕主藕体进行三维建模;利用EDEM仿真软件中的Hertz-Mindlin with bonding模型,建立莲藕主藕体离散元模型.以莲藕主藕体弯曲破坏结果为对照,以法向粘结刚度、切向粘结刚度、法向临界应力、切向临界应力为影响因素,开展主藕体弯曲破坏离散元单因素和二因子模拟试验.试验结果显示,法向粘结刚度、切向粘结刚度对第一弯曲破坏发生时位移值以及第一峰值影响显著,法向临界应力、切向临界应力影响不显著;在法向临界应力为3.80 MPa、切向临界应力为3.12 MPa时,采用最速下降法分析确定主藕体法向粘结、切向粘结刚度最优解分别为5.814×108、3.450×108 N/m3,据此获得主藕体第一弯曲破坏仿真峰值和位移值分别为269.72 N、7.14 mm,仿真结果相对实测结果误差分别为2.56％、2.00％.

关键词：莲藕;莲藕采收;弯曲破坏;离散元;参数标定;水生蔬菜

所属期刊栏目：40

分类号：S222.4(农业机械及农具)

资助基金：财政部和农业农村部国家现代农业产业技术体系CARS-24-D-02

在线出版日期：2021-10-12（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共9页

页码：217-225