Estudio sobre la calibración del parámetro de contacto del modelo de elemento discreto poliédrico de granos de maíz
Autores: Chen, Huhu; Lin, Haipeng; Song, Xuefeng; Zhang, Fengwei; Dai, Fei; Yang, Ting; Li, Baicheng
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
Estudio sobre la calibración del parámetro de contacto del modelo de elemento discreto poliédrico de granos de maíz
Categoría
Ciencias Agrícolas y Biológicas
Subcategoría
Ciencias Agrícolas y Biológicas Generales
Palabras clave
Producción de maíz
Transporte
Componentes mecánicos
Granos de maíz
Parámetros de contacto
Coeficientes de restitución
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 35
Citaciones: Sin citaciones
Durante la producción y transporte de maíz, los granos de maíz interactúan frecuentemente con componentes mecánicos. Para simular con precisión el proceso de interacción entre el maíz y los componentes mecánicos, es esencial establecer un modelo confiable de grano de maíz e ingresar parámetros de contacto precisos. Este estudio estableció modelos de elementos discretos poliédricos de diferentes granos de maíz y calibró los parámetros de contacto entre los granos de maíz y las placas de acero utilizando el método de plano inclinado. Los coeficientes de restitución, fricción estática y fricción dinámica entre el maíz y las láminas de acero se midieron en 0.5, 0.545 y 0.213, respectivamente. Posteriormente, los parámetros de contacto entre los granos de maíz se determinaron mediante pruebas de escalada más empinadas y pruebas de superficie de respuesta de diseño compuesto central. Luego, los parámetros anteriores se optimizaron utilizando el software Design-Expert. Los coeficientes de restitución, fricción estática y fricción dinámica entre los granos de maíz se midieron en 0.318, 0.182 y 0.232, respectivamente. Finalmente, los parámetros optimizados se validaron utilizando el experimento del ángulo de reposo, que encontró que el error relativo entre el experimento y la simulación fue solo del 1.24%. Los resultados indicaron que los parámetros de contacto obtenidos eran precisos y confiables.
Descripción
Durante la producción y transporte de maíz, los granos de maíz interactúan frecuentemente con componentes mecánicos. Para simular con precisión el proceso de interacción entre el maíz y los componentes mecánicos, es esencial establecer un modelo confiable de grano de maíz e ingresar parámetros de contacto precisos. Este estudio estableció modelos de elementos discretos poliédricos de diferentes granos de maíz y calibró los parámetros de contacto entre los granos de maíz y las placas de acero utilizando el método de plano inclinado. Los coeficientes de restitución, fricción estática y fricción dinámica entre el maíz y las láminas de acero se midieron en 0.5, 0.545 y 0.213, respectivamente. Posteriormente, los parámetros de contacto entre los granos de maíz se determinaron mediante pruebas de escalada más empinadas y pruebas de superficie de respuesta de diseño compuesto central. Luego, los parámetros anteriores se optimizaron utilizando el software Design-Expert. Los coeficientes de restitución, fricción estática y fricción dinámica entre los granos de maíz se midieron en 0.318, 0.182 y 0.232, respectivamente. Finalmente, los parámetros optimizados se validaron utilizando el experimento del ángulo de reposo, que encontró que el error relativo entre el experimento y la simulación fue solo del 1.24%. Los resultados indicaron que los parámetros de contacto obtenidos eran precisos y confiables.