Determinación de características y establecimiento de un modelo de elementos discretos para toda la planta de arroz
Autores: Xu, Changsu; Xu, Fudong; Tang, Han; Wang, Jinwu
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Determinación de características y establecimiento de un modelo de elementos discretos para toda la planta de arroz
Categoría
Ciencias Agrícolas y Biológicas
Subcategoría
Agronomía y Ciencia de los Cultivos
Palabras clave
Modelo de elemento discreto
Planta de arroz
Propiedades de fricción
Propiedades mecánicas
Proceso de calibración
Parámetros de contacto
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 26
Citaciones: Sin citaciones
Para establecer con precisión un modelo de elementos discretos para la flexibilidad de toda la planta de arroz erguido durante el período de cosecha, se midieron varias características físicas, como las características geométricas, el contenido de humedad y la densidad de toda la planta de arroz, junto con propiedades de fricción, como los coeficientes de fricción estática y de rodadura, y propiedades mecánicas, incluido el módulo elástico y el coeficiente de restitución. Se estableció un modelo de elementos discretos flexible y erguido de la planta de arroz utilizando el método DEM basado en los modelos mecánicos de Hertz-Mindlin (sin deslizamiento) y Hertz-Mindlin con unión. Los parámetros se optimizaron a través de experimentos de cribado de Plackett-Burman, experimentos de ascenso más empinado y experimentos de optimización de Box-Behnken para determinar con precisión los parámetros del modelo de elementos discretos de cada componente de la planta de arroz. El proceso de calibración de los parámetros de contacto entre los granos de arroz y el acero se analizó en detalle como ejemplo, lo que resultó en un error de calibración del 0,68% para el ángulo natural de reposo. Tomando la calibración de los parámetros de contacto entre el tallo principal y el acero como ejemplo, se realizó un análisis detallado del proceso de calibración. La calibración resultó en un error de calibración del 2,76% para el ángulo natural de reposo y del 2,33% para la deflexión. Este estudio sienta las bases para comprender la respuesta mecánica del arroz y la maquinaria cuando se acoplan. Además, proporciona referencias valiosas para establecer modelos de elementos discretos de especies vegetales distintas al arroz.
Descripción
Para establecer con precisión un modelo de elementos discretos para la flexibilidad de toda la planta de arroz erguido durante el período de cosecha, se midieron varias características físicas, como las características geométricas, el contenido de humedad y la densidad de toda la planta de arroz, junto con propiedades de fricción, como los coeficientes de fricción estática y de rodadura, y propiedades mecánicas, incluido el módulo elástico y el coeficiente de restitución. Se estableció un modelo de elementos discretos flexible y erguido de la planta de arroz utilizando el método DEM basado en los modelos mecánicos de Hertz-Mindlin (sin deslizamiento) y Hertz-Mindlin con unión. Los parámetros se optimizaron a través de experimentos de cribado de Plackett-Burman, experimentos de ascenso más empinado y experimentos de optimización de Box-Behnken para determinar con precisión los parámetros del modelo de elementos discretos de cada componente de la planta de arroz. El proceso de calibración de los parámetros de contacto entre los granos de arroz y el acero se analizó en detalle como ejemplo, lo que resultó en un error de calibración del 0,68% para el ángulo natural de reposo. Tomando la calibración de los parámetros de contacto entre el tallo principal y el acero como ejemplo, se realizó un análisis detallado del proceso de calibración. La calibración resultó en un error de calibración del 2,76% para el ángulo natural de reposo y del 2,33% para la deflexión. Este estudio sienta las bases para comprender la respuesta mecánica del arroz y la maquinaria cuando se acoplan. Además, proporciona referencias valiosas para establecer modelos de elementos discretos de especies vegetales distintas al arroz.