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一种玉米秸秆的建模方法技术

技术编号:42465512 阅读:31 留言:0更新日期:2024-08-21 12:52
本发明专利技术公开了一种玉米秸秆的建模方法,其属于植物建模分析技术领域,具体包括以下步骤:确定玉米秸秆模型中组合球颗粒的排列方式;分析玉米秸秆的形态表征参数间的相关关系,确定主次尺寸,建立函数关系式,计算玉米秸秆模型几何参数;通过玉米秸秆模型几何参数计算得到各组成单元的组合球颗粒坐标;根据组合球颗粒的排列方式以及各组成单元的组合球颗粒坐标,在玉米秸秆形态轮廓内依次填充各组成单元的组合球颗粒,得到玉米秸秆几何模型;获取玉米秸秆各组成单元的力学参数,将各组成单元的力学参数添加至力学模型中,并结合玉米秸秆几何模型,构建玉米秸秆离散元模型。本发明专利技术采用组合球填充方法构建玉米秸秆离散元模型,缩短了仿真模拟时间,提高了仿真效率,可用于玉米秸秆收获、还田等过程的仿真分析中。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及植物建模分析,具体是一种玉米秸秆的建模方法


技术介绍

1、玉米秸秆作为重要的可再生生物质资源,应用前景广泛,迄今为止尚未得到充分的开发与利用。在国内大部分地区的玉米收割、输送、摘穗、还田等机械化作业过程中,始终存在玉米秸秆与机械部件之间的相互作用。传统机械部件优化费时费力成本高且受环境因素影响,限制机具发展。通过离散元法仿真模拟玉米秸秆切割输送还田等机械化作业过程,能够从宏观与微观两方面分析其作业机理,直观获得玉米秸秆在机械化作业过程中的受力状态、破碎情况以及运动轨迹,同时对玉米秸秆的运动与受力进行预测。因此建立准确的玉米秸秆模型是研究收获与还田作业过程中玉米秸秆与机械部件之间的相互作用机理、优化部件结构与参数的重要基础。

2、目前玉米秸秆建模方法多采用组合球法,基于轮廓形态填充球颗粒建立玉米秸秆聚合体。论文《基于离散元法玉米秸秆双层粘结模型力学特性研究》(2021.11.28,刘禹辰)是通过将玉米秸秆分为外皮和内穰,采用双峰分布的颗粒生成方式填充物料,大颗粒生成后在颗粒间空隙自动生成小颗粒作二次填充,这种方法所建立的模型的几何本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种玉米秸秆的建模方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的玉米秸秆的建模方法,其特征在于,所述组合球颗粒至少包括内穰组合球颗粒、外皮组合球颗粒和茎节组合球颗粒。

3.根据权利要求2所述的玉米秸秆的建模方法,其特征在于,玉米秸秆模型中组合球颗粒采用轴向各层对齐的排列方式,以保证各组成单元内部及各组成单元之间形成整齐稳定粘接键,茎节模型轴向定义为3层;

4.根据权利要求1所述的玉米秸秆的建模方法,其特征在于,所述形态表征参数至少包括节长度、节间直径、茎节直径和外皮厚度。

5.根据权利要求4所述的玉米秸秆的建模方法,其特征在...

【技术特征摘要】

1.一种玉米秸秆的建模方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的玉米秸秆的建模方法,其特征在于,所述组合球颗粒至少包括内穰组合球颗粒、外皮组合球颗粒和茎节组合球颗粒。

3.根据权利要求2所述的玉米秸秆的建模方法,其特征在于,玉米秸秆模型中组合球颗粒采用轴向各层对齐的排列方式,以保证各组成单元内部及各组成单元之间形成整齐稳定粘接键,茎节模型轴向定义为3层;

4.根据权利要求1所述的玉米秸秆的建模方法,其特征在于,所述形态表征参数至少包括节长度、节间直径、茎节直径和外皮厚度。

5.根据权利要求4所述的玉米秸秆的建模方法,其特征在于,定义节长度为主尺寸,所述节间直径、茎节直径、外皮厚度与节长度的函数关系式分别为:

6.根据权利要求2或3所述的玉米秸秆的建模方法,其特征在于,所述玉米秸秆模型几何参数至少包括各组成单...

【专利技术属性】
技术研发人员:赵佳乐钱露露于亚军郭明卓
申请(专利权)人:吉林大学
类型:发明
国别省市:

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