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| 1 | 离散元法在农业工程研究中的应用现状和展望显示文摘现代农业装备数字化设计是农业工程领域的主要研究方向之一,农业机械与各类农业物料的接触作用及其对农业机械设计工作的影响是现代农业装备数字化设计重要内容和难点。离散元法是一种基于不连续性假设的计算机数值模拟方法。研究表明,离散元法可以用于仿真分析农业散体物料与机械装备间的相互作用关系,为现代农业装备数字化设计提供了新手段,在农业工程领域具有良好的应用前景。本文对离散元法的基本概念、发展历程及常见程序软件进行了概述,归纳分析了离散元法在模拟农业土壤与农业物料接触时的模型确定及其参数标定方法,重点阐述了各作业环节典型农业机械的离散元法应用现状和发展动态。对基于离散元的数值模拟仿真及其工业化应用推广所面临的主要问题进行了分析和总结,指出通用参数标定方法缺失和模型过度简化是离散元法进一步发展的制约因素,加强接触模型和参数标定的基础研究工作,推动专业、通用的软件平台开发,提高计算机计算和存储能力及改进离散元算法结构,从而提升模型计算效率将是今后的研究方向和工作重点。 | 曾智伟 马旭 曹秀龙 李泽华 王曦成 | 2021 | 农业机械学报2021，52，4： | 77 |
| 2 | 玉米秸秆接触物理参数测定与离散元仿真标定显示文摘为提高离散元方法模拟玉米秸秆揉碎过程的准确性,试验测定玉米秸秆与揉碎机锤片、玉米秸秆与玉米秸秆的接触参数。以径向堆积角相对误差值为评价指标,应用正交方法标定玉米秸秆离散元仿真需要输入的接触参数。结果表明:玉米秸秆与揉碎机锤片碰撞恢复系数、静摩擦因数、滚动摩擦因数分别设置为0.663、0.226、0.119;玉米秸秆与玉米秸秆碰撞恢复系数、静摩擦因数、滚动摩擦因数分别设置为0.485、0.142、0.078,此参数组合为玉米秸秆离散元仿真接触参数的最优方案,仿真结果与试验结果的相对误差为8.127%。 | 张涛 刘飞 赵满全 麻乾 王伟 樊琦 闫鹏 | 2018 | 中国农业大学学报2018，23，4： | 54 |
| 3 | 不同种类生物质对工业硅球团性能影响的研究显示文摘实验以洗精煤、木炭粉、石油焦、微硅粉为原料,并与改性后的稻壳、玉米秸秆、小麦秸秆或水稻秸秆混合,制备生物质工业硅球团.研究了不同种类生物质含量对湿球抗压强度、干球抗压强度、抗碎率、热强度与孔隙率的影响,并与市购的R粘结剂制备的球团性能进行比较.实验结果表明:当以水稻秸秆为生物质时,制备的生物质球团湿球抗压强度为1 215.6 N,干球抗压强度为5 230.8 N,抗碎率为80.36%,热强度为94.40%,孔隙率为24.39%.与R制备的球团相比,湿球抗压强度提高74.47%,干球抗压强度降低25.11%,抗碎率降低13.32%,热强度提高39.15%,孔隙率提高9.20%,在工业硅生产中可以考虑与木质素磺酸钠、淀粉等粘结剂复合使用. | 杨妮 谢刚 李荣兴 俞小花 和晓才 姚云 包崇军 | 2015 | 昆明理工大学学报(自然科学版)2015，40，1： | 6 |
| 4 | 农林固体有机废弃物压缩成型研究进展显示文摘农林固体有机废弃物是很重要的生物质资源,其质地松散,压缩可使分子间致密紧凑,节约空间,便于储运和加工利用.因此,有关农林固体有机废弃物压缩成型技术与设备等方面的研究一直备受人们关注.简要介绍了农林固体有机废弃物资源化利用类型及压缩成型研究现状,对压缩成型原理及相关影响因素进行了分析,针对使用比较广泛的3种成型工艺即常温压缩成型、热压成型、炭化成型分别进行了介绍,分析了不同类型压缩成型设备的差异,总结发现有关农林固体有机废弃物收集、成型前处理、压缩成型、后续深加工以及应用专属性评价等全过程管理与技术体系还不完善的地方,展望了今后压缩成型技术的发展趋势. | 张秀秀 侯梅芳 宋丽莉 朱理立 刘恺 | 2015 | 上海应用技术学院学报(自然科学版)2015，15，1： | 4 |
| 5 | 玉米秸秆饲料除尘筛出物离散元数值模拟参数标定显示文摘为提高玉米秸秆饲料除尘过程中离散元数值模拟参数的准确度,采用物理试验与数值模拟相结合的方法对玉米秸秆饲料的筛出物进行离散元数值模拟参数标定。将物理试验测定筛出物中秸秆与尘土的接触参数作为数值模拟参数选择依据,利用Plackett-Burman试验、最陡爬坡试验和Box-Behnken试验确定对数值模拟休止角影响最显著的因素。以物理试验得到的休止角(41.668°)与标准筛除尘率(13.24%)为目标值,对显著性参数进行寻优;应用最优参数组合进行休止角与标准筛除尘率数值模拟,验证标定参数组合数值模拟精确性。结果表明:对数值模拟休止角影响显著的因素为,尘土接触模型JKR表面能、尘土-尘土恢复系数和尘土-尘土滚动摩擦因数;最优参数组合为,尘土接触模型JKR表面能9.052J/m^(2)、尘土-尘土恢复系数0.52、尘土-尘土滚动摩擦因数0.182。数值模拟休止角与物理试验休止角相对误差为1.26%,标准筛数值模拟除尘率与物理试验除尘率相对误差为7.93%。 | 肖子卿 田海清 张涛 王迪 盛越 李大鹏 刘飞 周建成 | 2022 | 中国农业大学学报2022，27，7： | 3 |
| 6 | 葡萄枝条资源化利用研究现状及进展显示文摘中国是葡萄生产大国,随着葡萄产业的发展,每年修剪产生大量葡萄残枝,因葡萄枝条资源化利用率低而引起资源浪费和环境污染等突出问题。因此,葡萄枝条作为可再生生物质资源,其开发利用既可以减轻环境污染,改善生态环境,创造新的经济增长点,推进美丽乡村建设,也符合“双碳”发展目标,是实现资源、环境和经济可持续发展的有效途径。该研究围绕葡萄枝条资源化开发利用总目标,从肥料化、燃料化、原料化3个方面对葡萄枝条资源化综合利用现状和研究进展做了系统分析,总结了现有发展存在的问题,并对未来前景进行了展望,以期为葡萄枝条高值高效资源化综合利用和农业绿色可持续发展提供参考。 | 刘文政 平凤姣 白雪冰 房玉林 董树萌 杨继红 袁春龙 来疆文 | 2022 | 农业工程学报2022，38，16： | 2 |
| 7 | Experimental determination of restitution coefficient of garlic bulb based on high-speed photography显示文摘Restitution coefficient(RC)of garlic bulb is an important mechanical property that is required to establish the kinematics model of bulb collision and research the damage mechanism of bulb collision.In this study,kinetic equations of bulb collision were established based on Hertz's contact theory.The kinematics characteristics,elastoplastic deformation and contact damage during bulb collision were analyzed by using high-speed photography.The effects of bulb mass,moisture content,collision material,material thickness and release height on the RC were investigated by mixed orthogonal experiments and single-factor experiments.The results showed that the movement of bulb in the compression stage was translation,and the movement in the rebound stage was translation and rotation.During collision,the larger the rotational angular velocity of the bulb was,the smaller the measured RC would be.The contact damage of bulb included internal damage of the tissue,epidermis stretch and tear.The significance of effects of factors on RC decreased with the following sequence:collision material,release height,material thickness,bulb mass,and moisture content.Collision material,release height,material thickness,and bulb mass were significant factors.The RC between the bulb and Q235,nylon,and rubber decreased sequentially.The RC decreased with the increase of release height and bulb mass.The RC increased with the increase of material thickness of Q235,while it decreased with the increase of material thickness of rubber or Nylon.The determination coefficients of the regression equations between the significant factors and the RC were all greater than 0.96.The results will be helpful for damage mechanism analysis and design of garlic production equipment. | Zhaoyang Yu Zhichao Hu Baoliang Peng Fengwei Gu Ling Yang Mingjin Yang | 2021 | International Journal of Agricultural and Biological Engineering2021，14，2： | 1 |
| 8 | Calibration and test of the contact parameters for chopped cotton stems based on discrete element method显示文摘In view of the fact that the existing cotton stem simulation models are simplified and have a large discrepancy from the actual appearance and the contact parameters have not been calibrated.In this study,the simulation model and numerical simulation were established using the discrete element software EDEM.Then a second-order response model between contact parameters and repose angle had been constructed.The test result showed that the static friction coefficient,rolling friction coefficient,and coefficient of restitution between cotton stems were crucial factors affecting the repose angle.The determination coefficient corrected determination coefficient and p-value of the second-order response model were R^(2)=0.959,R^(2)_(adj)=0.921,and p<0.0001 respectively.The error values of the comparison between the simulation test results and the corresponding physical test values were all less than 10%,which showed that the model was reliable and had high interpretation and predictability,this study can provide a certain theoretical basis and data support for the setting of contact parameters in the data simulation of cotton stem harvesting and processing,mechanically-harvested film residue crushing and film stem separation,etc. | Rongqing Liang Xuegeng Chen Bingcheng Zhang Xinzhong Wang Za Kan Hewei Meng | 2022 | International Journal of Agricultural and Biological Engineering2022，15，5： | 1 |
| 9 | 基于离散元的竹粉颗粒接触参数标定显示文摘【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。 | 刘东 刘子昕 王琦 李晓旭 闫承琳 | 2023 | 浙江农林大学学报2023，40，4： | 0 |
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