一种基于离散元方法的种子膨胀模型建模方法技术

技术编号:46577765 阅读:1 留言:0更新日期:2025-10-10 21:19
本发明专利技术公开了一种基于离散元方法的种子膨胀模型建模方法,具体为:使用电子计算机断层扫描仪,通过三维X射线对土壤中的种子轮廓进行扫描,获取种子膨胀过程的三维图像数据;将扫描得到的三维图像数据导入到计算机软件中,通过计算机软件对原始图像进行预处理,以构建种子的三角形网格模型,并对该三角形网格模型进行表面平滑化;在表面平滑化后的三角形网格模型中提取种子膨胀过程中的体积变化数据;在离散元软件中,通过体积变化数据,构建种子膨胀运动模型;设置仿真相关参数和颗粒间相互作用模型,运行仿真,并将仿真结果与实际情况进行比对,实现对仿真相关参数进行闭环调整。本发明专利技术的种子膨胀模型建模方法可以模拟种子在真实土壤中的膨胀过程,且模拟精度更高。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于农作物离散元仿真领域,具体涉及一种基于离散元方法的种子膨胀模型建模方法


技术介绍

1、离散单元法(dem)可用于模拟由多种材料/物体组成的系统,例如土壤和种子系统。利用离散元模型可以对土壤和种子系统进行模拟,并对土壤和种子系统的接触面积和接触次数进行了研究。

2、由吸水引起的种子膨胀的动态行为具有重要的农学意义,其影响种子萌发和随后的幼苗生长过程。种子在土壤中膨胀会改变土壤与种子的接触,种子与土壤之间的接触次数和接触力大小随着种子大小的增加而增加,土壤与种子充分接触对于种子萌发至关重要,因此了解种子的膨胀及其对周围环境的机械影响具有重要的农学意义,这有利于探究适合种子萌发出苗的土壤条件,增加作物的出苗率。现有的研究主要集中在种子生长的静力学方面,鲜有关于体积增加的研究方法,例如,使用比重瓶测量种子的体积变化,但种子膨胀是一个动态过程,不仅涉及体积的变化,还涉及与土壤接触力的变化。

3、目前,由于种子响应土壤环境的复杂行为,对于种子膨胀的仿真研究方法较少,尚无具体的一种准确度高,针对在土壤中正常生长种子的膨胀力的动态仿本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于离散元方法的种子膨胀模型建模方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的基于离散元方法的种子膨胀模型建模方法,其特征在于,所述步骤S1的具体步骤为:

3.根据权利要求2所述的基于离散元方法的种子膨胀模型建模方法,其特征在于,在步骤S2中,通过对种子的所有断层图像进行预处理,去除土壤中的干扰项和无关项,以获取种子的三维模型数据,具体步骤为:

4.根据权利要求3所述的基于离散元方法的种子膨胀模型建模方法,其特征在于,采用非局部均值算法进行降噪处理的过程为:

5.根据权利要求4所述的基于离散元方法的种子膨胀模型建模方法,...

【技术特征摘要】

1.一种基于离散元方法的种子膨胀模型建模方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的基于离散元方法的种子膨胀模型建模方法,其特征在于,所述步骤s1的具体步骤为:

3.根据权利要求2所述的基于离散元方法的种子膨胀模型建模方法,其特征在于,在步骤s2中,通过对种子的所有断层图像进行预处理,去除土壤中的干扰项和无关项,以获取种子的三维模型数据,具体步骤为:

4.根据权利要求3所述的基于离散元方法的种子膨胀模型建模方法,其特征在于,采用非局部均值算法进行降噪处理的过程为:

5.根据权利要求4所述的基于离散元方法的种子膨胀模型建模方法,其特征在于,在步骤s3中,提取种子膨胀过程中的体积变化数据,包括以下具体步骤:

6.根据权利要求5所述的基于离散元方法的种子膨胀模型建模方法,其特征在于,在步骤s4中,构建种子膨胀运动模型的具体步骤为:

7.根据权利要求1所述的基于离...

【专利技术属性】
技术研发人员:龚浩文宗源唐震宇张云赫蔡迎虎林敬川杨世豪齐龙
申请(专利权)人:华南农业大学
类型:发明
国别省市:

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