基于离散元法的排肥器数字化设计方法研究

论文摘要

本文在充分总结了国内外有关离散元法计算理论的研究成果及先进经验的基础上,结合课题的特点和要求,对农业生产中的肥料颗粒进行其物理机械性能研究,建立了分析肥料颗粒的离散元法分析计算模型。根据离散元法分析计算的要求,对肥料颗粒的物理机械特性进行测试分析,测试出两种肥料颗粒的三维尺寸、肥料颗粒密度,同时给出了肥料颗粒的刚度系数、摩擦系数、碰撞恢复系数与其影响因素的关系。利用本项目组开发的基于离散元法的集成分析设计软件,对外槽轮式排肥器的工作过程进行仿真分析,并由此证明了离散元法分析肥料颗粒与农业装备相关机械部件接触作用的可行性、所建立的散粒物料与相关机械部件的离散元法分析模型和开发的集成分析设计软件的可用性及离散元法分析计算参数选取的合理性,为复杂结构和运动方式机械部件的离散元法仿真分析奠定了基础。

论文目录

• 提要
• 第1章 绪论
• 1.1 课题的提出及意义
• 1.2 离散元法的基本原理
• 1.2.1 离散元法概述
• 1.2.2 离散元法的基本方程
• 1.2.3 离散元法的求解过程
• 1.3 离散元法研究排肥器的现状
• 1.4 本文主要研究内容
• 第2章 肥料颗粒的物理力学性能测试
• 2.1 肥料种类及其特性
• 2.1.1 肥料的种类
• 2.1.2 颗粒肥料的特点
• 2.1.3 颗粒肥料的现状及发展趋势
• 2.2 肥料颗粒密度的测定
• 2.2.1 测定方法
• 2.2.2 测定结果
• 2.3 肥料颗粒三维尺寸的测量
• 2.3.1 测量方法
• 2.3.2 测量结果及分析
• 2.4 肥料颗粒含水率的测试
• 2.4.1 测试原理与步骤
• 2.4.2 测量结果及分析
• 2.5 肥料颗粒刚度系数的测试
• 2.5.1 测试原理与步骤
• 2.5.2 测量结果及分析
• 2.6 肥料颗粒摩擦系数的测试
• 2.6.1 测试方法
• 2.6.2 测量结果及分析
• 2.7 肥料颗粒碰撞恢复系数的测试
• 2.7.1 测试方法
• 2.7.2 测量结果及分析
• 2.8 本章小结
• 第3章 排肥器的CAD 建模
• 3.1 排肥器的类型及其特点
• 3.1.1 槽轮式排肥器
• 3.1.2 离心式排肥器
• 3.1.3 振动式排肥器
• 3.1.4 星轮式排肥器
• 3.1.5 转盘式排肥器
• 3.1.6 定孔式排肥器
• 3.1.7 链指式排肥器
• 3.1.8 钉轮式排肥器
• 3.1.9 螺旋式排肥器
• 3.2 外槽轮式排肥器的CAD 建模
• 3.2.1 排肥器的使用要求
• 3.2.2 排肥器类型的确定
• 3.2.3 外槽轮排肥器的CAD 建模
• 3.3 本章小结
• 第4章 排肥器排肥过程离散元法仿真分析
• 4.1 引言
• 4.2 模型建立与参数选取
• 4.2.1 排肥器和肥料颗粒的模型
• 4.2.2 接触力学模型及其参数选取
• 4.3 排肥器排肥过程的仿真分析
• 4.3.1 刚度系数选取对排肥器工作过程的影响
• 4.3.2 摩擦系数对排肥能力的影响
• 4.3.3 不同外槽轮转速的仿真结果
• 4.3.4 不同外槽轮凹槽半径的仿真结果
• 4.4 本章小结
• 第5章 全文总结
• 5.1 全文总结
• 5.2 后续工作展望
• 参考文献
• 摘要
• Abstract
• 致谢
• 导师及作者简介