吴宝鑫:冻玉米籽粒物理力学特性研究论文

吴宝鑫:冻玉米籽粒物理力学特性研究论文

本文主要研究内容

作者吴宝鑫(2019)在《冻玉米籽粒物理力学特性研究》一文中研究指出:东北地区玉米种植面积广大,由于收获时间短,每年都有玉米在进入霜冻期时仍未被收获,此时的玉米称之为冻玉米。玉米籽粒的物理力学特性参数是玉米联合收获机脱粒及清选装置设计及改进的基础数据,由于玉米籽粒具有形状不规则的特点,其部分物理力学特性参数基于现有的测定方法较难获得准确值。随着计算机仿真技术的发展,国内外越来越多的学者采用数值模拟的方法对玉米脱粒及清选环节展开研究,籽粒的物理力学特性的准确性是影响其仿真结果准确性的主要原因。依靠国家自然科学基金(51475090)、黑龙江省科学基金(E2017004)、国家重点研发计划项目(2018YFD0300103)以及北方寒地现代农业装备黑龙江省重点实验室,对冻玉米籽粒的主要物理力学特性进行研究,主要研究内容和结论如下:(1)对吉单1号冻玉米籽粒的含水率、密度、千粒重、外形尺寸进行了测定,并按照冻玉米籽粒的形状将其分为球形、矩形和锥形籽粒,提取冻玉米籽粒的外部轮廓并拟合成曲线方程,以此建立籽粒的三维模型,并对籽粒不同部位的密度进行设定,通过SolidWorks实现对籽粒的质心标记,获取质心位置。(2)基于自制静摩擦因数试验台对不同形状冻玉米籽粒与镀锌板、籽粒间的静摩擦因数进行了测定;利用MATLAB图像处理技术,对冻玉米籽粒在镀锌板、籽粒层上的堆积角进行了提取;将冻玉米籽粒的正反两面分为4个部位,并利用质构仪对籽粒不同部位的硬度和弹性模量进行了测定。(3)将现有的碰撞恢复系数公式归纳为三类并分别介绍,给出在农业物料领域中计算碰撞恢复系数的一般公式,并基于颗粒的形变产生速度创新性地建立了颗粒与壁面、颗粒间的碰撞恢复系数计算模型。(4)现有的碰撞恢复系数测试平台会使颗粒在碰撞时受到外力束缚作用,创新研制了可调式颗粒间碰撞恢复系数测试平台,摆脱外力的束缚,使颗粒在空中实现碰撞。采用角度调节机构实现对颗粒碰撞角度的调节,采用气吸装置将颗粒从斜板不同高度处释放,实现对颗粒碰撞速度的调节,玻璃轨道的设计可实现颗粒间精准碰撞,提高碰撞几率。利用高速摄像对颗粒的运动进行跟踪,获得颗粒在碰撞前、后的速度。(5)基于颗粒与壁面、颗粒间碰撞恢复系数测试平台,分别对三种不同形状的冻玉米籽粒与镀锌板间、颗粒间的碰撞恢复系数进行了测定,并分析了不同含水率、碰撞速度、碰撞角度、碰撞位置对籽粒与镀锌板间、籽粒间的碰撞恢复系数的影响。结果表明在含水率为15.7%~18.6%时,籽粒与镀锌板间、籽粒间的碰撞恢复系数变化不大;在碰撞速度为0.9~1.9 m/s条件下,籽粒与镀锌板间、籽粒间的碰撞恢复系数都随着碰撞速度的增加而呈现减小的趋势;在碰撞角度为35°~60°条件下,籽粒与镀锌板间的碰撞恢复系数呈现随碰撞角度增加而减小的趋势,但籽粒间的碰撞恢复系数随着碰撞角度的增加呈现先减小后增加的趋势,并在碰撞角度为40°时达到最小;当碰撞速度和角度不变时,颗粒间的碰撞恢复系数随着颗粒旋转角度的增加呈现减小的趋势。试验的研究结果可为冻玉米脱粒及清选装置的设计、改进以及冻玉米籽粒的离散元运动仿真研究奠定基础,为农业物料中不规则形状颗粒碰撞恢复系数的测定提供了参考。

Abstract

dong bei de ou yu mi chong zhi mian ji an da ,you yu shou huo shi jian duan ,mei nian dou you yu mi zai jin ru shuang dong ji shi reng wei bei shou huo ,ci shi de yu mi chen zhi wei dong yu mi 。yu mi zi li de wu li li xue te xing can shu shi yu mi lian ge shou huo ji tuo li ji qing shua zhuang zhi she ji ji gai jin de ji chu shu ju ,you yu yu mi zi li ju you xing zhuang bu gui ze de te dian ,ji bu fen wu li li xue te xing can shu ji yu xian you de ce ding fang fa jiao nan huo de zhun que zhi 。sui zhao ji suan ji fang zhen ji shu de fa zhan ,guo nei wai yue lai yue duo de xue zhe cai yong shu zhi mo ni de fang fa dui yu mi tuo li ji qing shua huan jie zhan kai yan jiu ,zi li de wu li li xue te xing de zhun que xing shi ying xiang ji fang zhen jie guo zhun que xing de zhu yao yuan yin 。yi kao guo jia zi ran ke xue ji jin (51475090)、hei long jiang sheng ke xue ji jin (E2017004)、guo jia chong dian yan fa ji hua xiang mu (2018YFD0300103)yi ji bei fang han de xian dai nong ye zhuang bei hei long jiang sheng chong dian shi yan shi ,dui dong yu mi zi li de zhu yao wu li li xue te xing jin hang yan jiu ,zhu yao yan jiu nei rong he jie lun ru xia :(1)dui ji chan 1hao dong yu mi zi li de han shui lv 、mi du 、qian li chong 、wai xing che cun jin hang le ce ding ,bing an zhao dong yu mi zi li de xing zhuang jiang ji fen wei qiu xing 、ju xing he zhui xing zi li ,di qu dong yu mi zi li de wai bu lun kuo bing ni ge cheng qu xian fang cheng ,yi ci jian li zi li de san wei mo xing ,bing dui zi li bu tong bu wei de mi du jin hang she ding ,tong guo SolidWorksshi xian dui zi li de zhi xin biao ji ,huo qu zhi xin wei zhi 。(2)ji yu zi zhi jing ma ca yin shu shi yan tai dui bu tong xing zhuang dong yu mi zi li yu du xin ban 、zi li jian de jing ma ca yin shu jin hang le ce ding ;li yong MATLABtu xiang chu li ji shu ,dui dong yu mi zi li zai du xin ban 、zi li ceng shang de dui ji jiao jin hang le di qu ;jiang dong yu mi zi li de zheng fan liang mian fen wei 4ge bu wei ,bing li yong zhi gou yi dui zi li bu tong bu wei de ying du he dan xing mo liang jin hang le ce ding 。(3)jiang xian you de peng zhuang hui fu ji shu gong shi gui na wei san lei bing fen bie jie shao ,gei chu zai nong ye wu liao ling yu zhong ji suan peng zhuang hui fu ji shu de yi ban gong shi ,bing ji yu ke li de xing bian chan sheng su du chuang xin xing de jian li le ke li yu bi mian 、ke li jian de peng zhuang hui fu ji shu ji suan mo xing 。(4)xian you de peng zhuang hui fu ji shu ce shi ping tai hui shi ke li zai peng zhuang shi shou dao wai li shu fu zuo yong ,chuang xin yan zhi le ke diao shi ke li jian peng zhuang hui fu ji shu ce shi ping tai ,bai tuo wai li de shu fu ,shi ke li zai kong zhong shi xian peng zhuang 。cai yong jiao du diao jie ji gou shi xian dui ke li peng zhuang jiao du de diao jie ,cai yong qi xi zhuang zhi jiang ke li cong xie ban bu tong gao du chu shi fang ,shi xian dui ke li peng zhuang su du de diao jie ,bo li gui dao de she ji ke shi xian ke li jian jing zhun peng zhuang ,di gao peng zhuang ji lv 。li yong gao su she xiang dui ke li de yun dong jin hang gen zong ,huo de ke li zai peng zhuang qian 、hou de su du 。(5)ji yu ke li yu bi mian 、ke li jian peng zhuang hui fu ji shu ce shi ping tai ,fen bie dui san chong bu tong xing zhuang de dong yu mi zi li yu du xin ban jian 、ke li jian de peng zhuang hui fu ji shu jin hang le ce ding ,bing fen xi le bu tong han shui lv 、peng zhuang su du 、peng zhuang jiao du 、peng zhuang wei zhi dui zi li yu du xin ban jian 、zi li jian de peng zhuang hui fu ji shu de ying xiang 。jie guo biao ming zai han shui lv wei 15.7%~18.6%shi ,zi li yu du xin ban jian 、zi li jian de peng zhuang hui fu ji shu bian hua bu da ;zai peng zhuang su du wei 0.9~1.9 m/stiao jian xia ,zi li yu du xin ban jian 、zi li jian de peng zhuang hui fu ji shu dou sui zhao peng zhuang su du de zeng jia er cheng xian jian xiao de qu shi ;zai peng zhuang jiao du wei 35°~60°tiao jian xia ,zi li yu du xin ban jian de peng zhuang hui fu ji shu cheng xian sui peng zhuang jiao du zeng jia er jian xiao de qu shi ,dan zi li jian de peng zhuang hui fu ji shu sui zhao peng zhuang jiao du de zeng jia cheng xian xian jian xiao hou zeng jia de qu shi ,bing zai peng zhuang jiao du wei 40°shi da dao zui xiao ;dang peng zhuang su du he jiao du bu bian shi ,ke li jian de peng zhuang hui fu ji shu sui zhao ke li xuan zhuai jiao du de zeng jia cheng xian jian xiao de qu shi 。shi yan de yan jiu jie guo ke wei dong yu mi tuo li ji qing shua zhuang zhi de she ji 、gai jin yi ji dong yu mi zi li de li san yuan yun dong fang zhen yan jiu dian ding ji chu ,wei nong ye wu liao zhong bu gui ze xing zhuang ke li peng zhuang hui fu ji shu de ce ding di gong le can kao 。

论文参考文献

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  • 论文详细介绍

    论文作者分别是来自东北农业大学的吴宝鑫,发表于刊物东北农业大学2019-08-27论文,是一篇关于冻玉米论文,物理特性论文,力学特性论文,碰撞恢复系数论文,试验论文,东北农业大学2019-08-27论文的文章。本文可供学术参考使用,各位学者可以免费参考阅读下载,文章观点不代表本站观点,资料来自东北农业大学2019-08-27论文网站,若本站收录的文献无意侵犯了您的著作版权,请联系我们删除。

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