基于土壤分层的木薯块根拔起系统动力学仿真模型研究

发布时间：2021-08-11 15:10

　　目前,在建立木薯块根拔起系统仿真模型,开展动力学仿真研究时,将木薯块根生长的耕作层土壤看做一个整体,将木薯块根特定生长深度的土壤物理参数的平均值作为耕作层土壤的建模材料参数。但是,木薯种植地耕作层土壤的硬度随深度变化较大,不同深度的土壤物理参数变化较大,以木薯块根特定生长深度土壤的物理参数的平均值作为土壤的建模材料参数进行建模,其精度受到较大影响;同时,耕作层表层土壤易碎,其建模材料参数弹性模量较难采用物理方法测定。因此,进行建模材料参数弹性模量的反求,开展基于土壤分层的木薯块根拔起系统建模方法研究,对提高木薯块根拔起过程的动力学仿真精度和指导木薯收获机械的深入研究具有重要意义。本文首先以广西武鸣县木薯种植田为试验点,采用随机抽样、多点测量的试验方法,测定了该地区木薯种植地耕作层土壤不同深度土层的土壤硬度,通过回归分析,建立耕作层土壤硬度与土层深度的数学模型,分析了耕作层土壤硬度随深度的变化规律。然后,采用Lagrange和Smoothed particle hydrodynamics的耦合方法,建立硬度测试系统动力学仿真模型,对建模材料参数弹性模量进行了反求。最后,采用分层建模的方法... 

【文章来源】：广西大学广西壮族自治区 211工程院校

【文章页数】：74 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图１－１三层弹性体系??

士学位论文基于土壤分辱的木薯块根拔起系统ｇｒａｎｇｅ?和?Ｓｍｏｏｔｈｅｄ?Ｐａｒｔｉｃｌｅ?Ｈｙｄｒｏｄｙｎａｍｉｃｓ?的稱准则，建立土壤硬度测试系统的动力学仿真模数。??ｇｒａｎｇｅ?和?Ｓｍｏｏｔｈｅｄ?Ｐａｒｔｉｃｌｅ?Ｈｙｄｒｏｄｙｎａｍｉｃｓ?的親准则，采用分层建模方法，利用反求得到的参动力学仿真模型。??物理试验，对建立的分层土壤的木薯块根拔起

木薯种植田地为试验研究对象，对武鸣县县城到太平镇的２０公里的公路两侧木薯种植??田采用随机抽样、多次测量的方法，每隔２．５公里取样一次，每次取样选取木薯长势较??好的地块，共选取八块木薯种植地进行硬度测量试验，实际取样分布如图２－１所示。??ｆｔ?０?８?０?６?〇?４?〇?２?＆??平?公?路（２０公里）?鸣??＾?〇?７?〇?５?０?３?Ｏ?１?Ｖ７??．图２－１取样分布示意图??Ｆｉｇ．?２－１?Ｓａｍｐｌｉｎｇ?ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ??硬度计选用浙江托普仪器有限公司生产的ＴＹＤ－１型指针式硬度计。ＴＹＤ－１型指针??式硬度计是利用土壤在单位面积上的压强来衡量土壤硬度值的大小。在进行田间测量??时，先将耕作层土壤的表层清理干净，轻轻刮去板结较为严重的表层土壤；将硬度计的??工作部件即锥形尖端部分全部插入土壤中，直到硬度计口部分与土壤平齐。测量完毕时，??垂直向上拔出土壤硬度计，读取硬度计表盘读数，如图２－２、２－３所示。??７??

【参考文献】：
期刊论文
[1]木薯块根收获机械与技术研究现状及发展趋势[J]. 杨望,杨坚,郑晓婷,贾丰云.  农机化研究. 2012(12)
[2]影响木薯机械化收获的生物环境特性[J]. 陈丹萍,廖宇兰,王涛,林茂,孙佑攀.  农机化研究. 2012(06)
[3]木薯力学特性测试[J]. 杨望,杨坚,郑晓婷,王秋羽,贾丰云,赵家琦.  农业工程学报. 2011(S2)
[4]木薯块根拔起力的力学模型和数学模型分析[J]. 杨望,蔡敢为,杨坚,黄亦其.  农业工程学报. 2011(11)
[5]土壤耕作阻力测试系统研制及标定[J]. 甄文斌,杨丹彤,黄世醒,陈海波.  农机化研究. 2011(07)
[6]一种新型SPH-FEM耦合算法及其在冲击动力学问题中的应用[J]. 张志春,强洪夫,高巍然.  爆炸与冲击. 2011(03)
[7]地膜覆盖对木薯生长发育和产量及淀粉含量的影响[J]. 韦威旭,韦民政,覃维治,陆柳英,唐秀桦,韦哲,何虎冀,甘秀芹,韦本辉.  安徽农业科学. 2009(19)
[8]基于遗传算法和碰撞仿真的材料参数反求[J]. 高晖,李光耀,韩旭.  中国机械工程. 2008(22)
[9]基于micro GA和有限元的薄板塑性材料参数识别[J]. 高晖,韩利芬,李光耀,韩旭.  中国机械工程. 2005(18)
[10]ANSYS在道路路面结构计算中的应用[J]. 李艳,张林春,张文君,王效杰,刘素平.  城市道桥与防洪. 2005(02)

硕士论文
[1]木薯收获机械拔起速度模型的优化研究[D]. 李娟娟.广西大学 2013
[2]木薯挖掘铲结构参数的优化研究[D]. 王秋羽.广西大学 2012



本文编号：3336386