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基于MatLab的颗粒饲料休止角试验研究

文献类型： 中文期刊

作者： 高昕毓;武佩;李修竹;杜海君;王文灿;万其号

作者机构：

关键词： 饲料;休止角;图像处理;颗粒粒径;表面能

期刊名称：农机化研究

ISSN： 1003-188X

年卷期： 2024 年 46 卷 09 期

页码：

收录情况： 北大核心（2023版） ; ; 农林核心（2020版）

摘要： 颗粒饲料休止角对饲料储料箱设计、自动化饲喂站、投料装置设计等工程实践有重要指导意义。为实现休止角的快速准确测量，探究颗粒饲料休止角与粒径、表面能之间的关系，利用物理试验与离散元仿真相结合的方法对颗粒饲料堆进行基于MatLab图像处理的休止角测定。由于传统休止角的测量存在系统误差和测量精度低的问题，本文提出一种基于MatLab图像处理方法的休止角测定，利用傅里叶级数对堆积图像进行轮廓拟合，利用拟合曲线的单边斜率求出休止角大小，操作便捷，可提高测量精度。基于这种方法，对颗粒饲料堆进行分析，探究了颗粒粒径对休止角的影响并进行仿真试验，利用EDEM以物理试验得到的休止角为目标值进行仿真试验，以休止角作为参照，标定接触模型JKR表面能。试验结果表明：6.5mm颗粒饲料实际休止角为34.992°,仿真休止角为34.9535°;5mm颗粒饲料实际休止角为36.9797°,仿真休止角为35.2603°;3.2mm颗粒饲料实际休止角为37.9186°,仿真休止角为36.092°。休止角仿真结果与实际试验结果较为接近，两者的绝对误差分别为：6.5mm对应0.11%,5mm对应4.65%,3.2mm对应4.82%,表明颗粒饲料的休止角随着粒径的增大而减小，根据颗粒饲料参数建立的离散元模型，3种粒径的颗粒饲料其对应表面能分别为：3.2mm对应0.15J/m2,5mm对应0.22J/m2,6.5mm对应0.22J/m2。

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