[发明专利]基于离散元法的玉米脱粒过程分析方法

摘要

本发明涉及一种基于离散元法的玉米脱粒过程分析方法。用于玉米脱粒过程的研究。包括以下步骤：建立全局坐标系x-y-z和第一局部坐标系X-Y-Z；采用球颗粒聚合方法建立玉米穗和玉米芯的离散元法分析模型；以组成玉米籽粒或玉米芯某个球i的球心与另一个接触玉米籽粒或玉米芯组成球j的球心连线为X′轴，Y′轴和Z′轴符合右手旋转法则；把上步计算的每一个籽粒所有组成球的接触作用斥力，变换到第三局部坐标系X″-Y″-Z″下并求合力；如果连接力小于由试验测定的连接力，则该玉米籽粒从玉米芯上不脱离，此时需在第三局部坐标系X″-Y″-Z″下，求解未脱落籽粒相对玉米芯的新位置并更新玉米粒的位置。

主权项

一种基于离散元法的玉米脱粒过程分析方法，其特征在于包括以下步骤：步骤一，建立全局坐标系x‑y‑z和第一局部坐标系X‑Y‑Z，在第一局部坐标系X‑Y‑Z生成玉米穗；步骤二，采用球颗粒聚合方法建立玉米穗和玉米芯的离散元法分析模型，采用一个球即连接球模拟玉米籽粒果柄，且认为籽粒果柄与玉米籽粒是一个整体；步骤三，以组成玉米籽粒或玉米芯某个球i的球心与另一个接触玉米籽粒或玉米芯组成球j的球心连线为X′轴，Y′轴和Z′轴符合右手旋转法则，由此建立第二局部坐标系X′‑Y′‑Z′；在第二局部坐标系X′‑Y′‑Z′下，计算玉米籽粒或玉米芯与另一个接触玉米籽粒或玉米芯间的接触作用斥力；步骤四，把步骤三计算的每一个籽粒所有组成球的接触作用斥力，变换到第三局部坐标系X″‑Y″‑Z″下并求合力，根据该合力在X″‑Y″‑Z″下求每一个籽粒与其生长的玉米芯之间的连接力，如果连接力大于由试验测定的连接力，则该玉米籽粒即从玉米芯上脱离——脱粒；步骤五，如果连接力小于由试验测定的连接力，则该玉米籽粒从玉米芯上不脱离，此时需在第三局部坐标系X″‑Y″‑Z″下，求解未脱落籽粒相对玉米芯的新位置并更新玉米粒的位置。