基于离散元法玉米秸秆双层粘结模型力学特性研究

作     者：刘禹辰 张锋伟 宋学锋 王锋 张方圆 李相周 曹晓庆 LIU Yuchen;ZHANG Fengwei;SONG Xuefeng;WANG Feng;ZHANG Fangyuan;LI Xiangzhou;CAO Xiaoqing

作者机构：甘肃农业大学机电工程学院兰州730070 

出 版 物：《东北农业大学学报》 (Journal of Northeast Agricultural University)

年 卷 期：2022年第53卷第1期

页      面：45-54页

核心收录：

学科分类：0828[工学-农业工程] 08[工学] 

基　　金：甘肃省重点研发专项(21YF5NA092) 

主　　题：数值模拟 青贮玉米秸秆外表皮 青贮玉米秸秆内穰 力学特性 参数标定 

摘      要：针对玉米秸秆外表皮与内穰力学特性存在显著差异问题,建立离散元玉米秸秆双层粘结双峰分布模型,通过力学试验与虚拟仿真试验对比,标定玉米秸秆外表皮和内穰力学参数,校正离散元模型,探究玉米秸秆力学特性。结果表明,采用离散元Hertz-Mindlinwithbonding颗粒接触方法可建立玉米秸秆双层粘结双峰分布模型。完善DEM方法建立玉米秸秆颗粒粒度随机分布的双层粘结模型方法。通过力学试验得出青贮玉米秸秆外表皮弹性模量和剪切模量分别为982.52和387.58 MPa,青贮玉米秸秆内穰弹性模量和剪切模量分别为28.64和8.13 MPa,外表皮木质部与内穰纤维部力学特性差异显著。计算得出外表皮-外表皮、外表皮-内穰、内穰-内穰之间粘结参数。通过单轴压缩试验,剪切与虚拟仿真试验对比验证离散元模型可靠性。文章所建立玉米秸秆双层粘结双峰分布离散元模型表征两者力学特性差异,为青贮玉米饲料数值化研究提供理论依据。