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基于Plackett-Burman试验设计与响应面法优化玉米秸秆离散元模型

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为了减小免耕播种机防堵装置数值模拟的误差,结合物理试验与仿真试验进行玉米秸秆离散元参数的标定.基于Hertz-Mindlin with bonding接触模型建立了玉米秸秆离散元模型,以物理试验与仿真试验中临界载荷的相对误差为试验指标进行仿真单轴压缩试验;采用Plackett-Burman试验筛选出具有显著性影响的试验因素;采用Box-Behnken响应面法对玉米秸秆离散元模型进行优化.试验结果表明:接触半径和单位面积切向刚度对试验指标影响极显著(P＜0.01),单位面积法向刚度对试验指标影响显著(0.01＜P＜0.05);玉米秸秆的最优离散元参数为,接触半径1.2 mm、单位面积法向刚度9.361×107 N/m3、单位面积切向刚度9.845×107 N/m3,在此条件下,仿真压缩试验的临界载荷为950.2 N,与物理试验值935.4 N的相对误差为1.58％,验证了参数的可靠性.标定的玉米秸秆离散元模型可用于免耕播种机防堵装置的数值模拟,为防堵装置结构优化改进提供了依据.
Optimization of discrete element model of corn stalk based on Plackett-Burman design and response surface methodology

朱惠斌、钱诚、白丽珍、李慧、牟丹磊、李骏杰

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昆明理工大学农业与食品学院,昆明650500

山东省农业机械科学研究院,济南250010

玉米秸秆 离散元 临界载荷 Plackett-Burman试验设计 响应面

国家自然科学基金云南省科技厅面上项目

518650222015FB125

2021

10.11841/j.issn.1007-4333.2021.12.21

中国农业大学学报
中国农业大学

中国农业大学学报

CSTPCDCSCD北大核心
影响因子：0.971
ISSN：1009-508X
年,卷(期)：2021.26(12)
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