冻玉米籽粒物理力学特性研究

发布时间：2023-05-06 03:40

　　东北地区玉米种植面积广大,由于收获时间短,每年都有玉米在进入霜冻期时仍未被收获,此时的玉米称之为冻玉米。玉米籽粒的物理力学特性参数是玉米联合收获机脱粒及清选装置设计及改进的基础数据,由于玉米籽粒具有形状不规则的特点,其部分物理力学特性参数基于现有的测定方法较难获得准确值。随着计算机仿真技术的发展,国内外越来越多的学者采用数值模拟的方法对玉米脱粒及清选环节展开研究,籽粒的物理力学特性的准确性是影响其仿真结果准确性的主要原因。依靠国家自然科学基金(51475090)、黑龙江省科学基金(E2017004)、国家重点研发计划项目(2018YFD0300103)以及北方寒地现代农业装备黑龙江省重点实验室,对冻玉米籽粒的主要物理力学特性进行研究,主要研究内容和结论如下:(1)对吉单1号冻玉米籽粒的含水率、密度、千粒重、外形尺寸进行了测定,并按照冻玉米籽粒的形状将其分为球形、矩形和锥形籽粒,提取冻玉米籽粒的外部轮廓并拟合成曲线方程,以此建立籽粒的三维模型,并对籽粒不同部位的密度进行设定,通过SolidWorks实现对籽粒的质心标记,获取质心位置。(2)基于自制静摩擦因数试验台对不同形状冻玉米籽粒与镀...

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【学位级别】：硕士

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中文摘要
Abstract
1 引言
    1.1 研究目的和意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 玉米籽粒物理力学特性的国内研究现状
        1.2.2 玉米籽粒物理力学特性的国外研究现状
    1.3 研究内容及方法
        1.3.1 研究内容
        1.3.2 研究方法
2 冻玉米籽粒物理特性参数的测定
    2.1 冻玉米籽粒的外形及分类
    2.2 冻玉米籽粒含水率的测定
        2.2.1 试验设备
        2.2.2 试验步骤
        2.2.3 试验结果
    2.3 冻玉米籽粒密度的测定
        2.3.1 测试方法与步骤
        2.3.2 试验结果
    2.4 冻玉米籽粒质心的确定
        2.4.1 冻玉米籽粒外部轮廓提取及拟合
        2.4.2 籽粒三维建模及分割
        2.4.3 冻玉米籽粒模型密度设定与质心标记
    2.5 冻玉米籽粒千粒重的测定
    2.6 本章小结
3 冻玉米籽粒力学特性参数的测定
    3.1 冻玉米籽粒静摩擦因数的测定
        3.1.1 试验原理
        3.1.2 自制试验台
        3.1.3 试验结果
    3.2 冻玉米籽粒堆积角的测定
        3.2.1 测试方法与步骤
        3.2.2 试验结果
    3.3 冻玉米籽粒弹性模量的测定
        3.3.1 试验材料与仪器
        3.3.2 试验方法
        3.3.3 试验结果
    3.4 本章小结
4 冻玉米籽粒碰撞恢复系数的测定
    4.1 碰撞恢复系数的定义
        4.1.1 碰撞恢复系数的分类
        4.1.2 两物体单点碰撞的恢复系数
    4.2 基于颗粒形变的碰撞恢复系数计算模型
        4.2.1 颗粒与壁面碰撞恢复系数
        4.2.2 颗粒间碰撞恢复系数
    4.3 碰撞恢复系数测试平台
        4.3.1 颗粒与壁面碰撞恢复系数测试平台
        4.3.2 颗粒间碰撞恢复系数测试平台
        4.3.3 数据处理方法
    4.4 不同因素对冻玉米籽粒与镀锌板间碰撞恢复系数的影响
    4.5 不同因素对冻玉米籽粒间碰撞恢复系数的影响
    4.6 讨论
    4.7 本章小结
5 结论与创新点
    5.1 结论
    5.2 创新点
致谢
参考文献
附录
攻读硕士学位期间发表的学术论文



本文编号：3808952