發(fā)布時間：2020-12-07 07:40

　　本文以大豆種子和東北壤土為研究對象,測試了土壤的物理力學特性,通過高速攝像技術對大豆與土壤碰撞過程進行分析,在排種性能試驗臺進行播種試驗,并采用離散元軟件對播種過程進行仿真分析,將仿真結果與試驗結果進行對比。為應用離散元法分析大豆種子與土壤碰撞后的彈跳滾動位移提供一種新思路。本文的主要工作如下。(1)測定了土壤顆粒的物理力學參數(shù),參數(shù)包括土壤粒度分布、土壤含水率、土壤顆粒密度、摩擦系數(shù)等,并根據(jù)顯微鏡觀察的土壤顆粒形狀對土壤顆粒進行建模。為建立土壤顆粒模型及大豆種子與土壤碰撞過程的離散元仿真分析中參數(shù)的選擇提供依據(jù)。(2)應用高速攝像技術對大豆種子與土壤的碰撞過程進行分析,通過改變土壤含水率,大豆種子下落高度,接觸斜面角度,土壤粒度這四個因素,考察不同因素對大豆種子與土壤之間碰撞恢復系數(shù)的影響。應用離散元軟件EDEM對斜碰試驗仿真分析,通過試驗與仿真結果的對比,修正了大豆種子與土壤之間的碰撞恢復系數(shù)。(3)以排種性能試驗臺為試驗設備,對大豆種子在播種過程中與土壤的碰撞過程進行了臺架試驗,通過改變土壤含水率、投種高度、傳送帶速度、排種軸轉速這四個因素,考察不同因素對大豆種子觸土后彈跳滾動... 

【文章來源】：吉林大學吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：80 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 課題的提出及意義
    1.2 精密播種技術研究現(xiàn)狀
    1.3 離散元法的基本原理及其應用
        1.3.1 應用離散元法在分析農機部件的研究現(xiàn)狀
        1.3.2 土壤接觸模型及離散元法在土壤力學中的應用
    1.4 本文的主要研究內容
第2章 土壤物理力學性質及參數(shù)的測試分析
    2.1 土壤質地
        2.1.1 土壤質地分級
        2.1.2 土壤質地分級試驗
    2.2 土壤含水率測試
        2.2.1 土壤含水率測試試驗
        2.2.2 不同土壤含水率配制方法
    2.3 土壤顆粒密度
    2.4 土壤顆粒模型
    2.5 土壤堆積試驗及堆積試驗的離散元仿真分析
        2.5.1 土壤堆積試驗
        2.5.2 堆積試驗的仿真分析
    2.6 離散元法模擬直接剪切試驗
        2.6.1 仿真試驗步驟
        2.6.2 仿真試驗結果與分析
    2.7 本章小結
第3章 大豆與土壤之間碰撞恢復系數(shù)的測試分析
    3.1 碰撞恢復系數(shù)的計算
    3.2 大豆與土壤斜碰試驗
        3.2.1 土壤試樣的處理
        3.2.2 高速攝像機
        3.2.3 跌落試驗臺
        3.2.4 試驗步驟
    3.3 試驗結果分析
        3.3.1 不同土壤含水率下的試驗結果分析
        3.3.2 不同下落接觸斜面角度下的試驗結果分析
        3.3.3 不同下落高度下的試驗結果分析
        3.3.4 不同土壤粒度下的試驗結果分析
    3.4 碰撞過程仿真分析
        3.4.1 大豆幾何模型的建立
        3.4.2 離散元接觸力學模型和EDEM軟件參數(shù)
    3.5 大豆與土壤碰撞試驗仿真結果及分析
        3.5.1 不同下落高度下大豆種子運動軌跡分析
        3.5.2 不同土壤粒度的仿真結果及分析
        3.5.3 不同下落高度碰撞過程大豆角速度及能量變化過程
    3.6 本章小結
第4章 大豆播種過程臺架試驗及仿真分析
    4.1 引言
    4.2 大豆播種過程臺架試驗
        4.2.1 試驗裝置與條件
        4.2.2 試驗方案與步驟
    4.3 試驗結果及分析
        4.3.1 不同投種高度對大豆種子偏移的影響
        4.3.2 不同土壤含水率對大豆種子偏移的影響
        4.3.3 不同傳送帶速對大豆種子偏移的影響
        4.3.4 不同排種軸轉速對大豆種子偏移的影響
    4.4 大豆播種試驗仿真分析
        4.4.1 排種器幾何模型的建立
        4.4.2 顆粒模型的建立
        4.4.3 仿真參數(shù)的選取
        4.4.4 仿真試驗結果與排種試驗臺試驗結果的對比分析
    4.5 改變仿真參數(shù)對仿真結果的影響
        4.5.1 大豆種子顆粒簡化為球模型的仿真結果及分析
        4.5.2 赫茲模型的仿真結果及分析
    4.6 本章小結
第5章 全文總結與展望
    5.1 全文總結
    5.2 工作展望
參考文獻
導師及作者簡介
致謝



本文編號：2902899