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基于离散元的竹粉颗粒接触参数标定

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[目的]建立竹粉颗粒材料的离散元模型并标定其相关接触参数.[方法]基于毛竹Phyllostachys edulis粉末物理堆积角实验结果,采用离散元法(DEM)模拟仿真和实验设计(DOE)相结合的方法,通过Plackett-Burman(P-BD)实验、爬坡实验和响应面实验获得竹粉堆积角和仿真参数之间的二次多项式回归模型,以物理堆积角为目标值预测得到接触参数的最优组合.[结果]实测竹粉物理堆积角为49.29°;P-BD实验结果表明了竹粉-竹粉滚动摩擦系数、竹粉-竹粉恢复系数和竹粉-不锈钢板静摩擦系数对堆积角影响显著(P＜0.05);响应面实验结果进一步证实了 P-BD实验的结果,同时表明竹粉-竹粉滚动摩擦系数自身交互作用、竹粉-竹粉滚动摩擦系数和竹粉-竹粉恢复系数的交互作用对堆积角有显著影响(P＜0.05);最优因素组合为竹粉-竹粉恢复系数0.44,竹粉-竹粉滚动摩擦系数0.22,竹粉-不锈钢板静摩擦系数0.45.[结论]本研究在41.20°～55.27.堆积角范围内建立的竹粉颗粒堆积角定量模拟标定与预测平台具有较高的可靠性,DEM标定方法可为后续建立评估生物质颗粒运动行为及其与设备相互作用的材料模型提供参考.
Calibration of contact parameters for bamboo powder particles based on DEM

parameters calibrationbamboo powder stacking angleDEM simulationdesign of experiment

刘东、刘子昕、王琦、李晓旭、闫承琳

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中国林业科学研究院木材工业研究所,北京100091

中国林业科学研究院生态保护与修复研究所,北京 100091

参数标定 竹粉堆积角 离散元模拟 实验设计

中央级公益性科研院所基本科研业务费专项

CAFYBB2020SY040

2023

10.11833/j.issn.2095-0756.20220662

浙江农林大学学报
浙江农林大学

浙江农林大学学报

CSTPCDCSCD北大核心
影响因子：0.929
ISSN：2095-0756
年,卷(期)：2023.40(4)
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