羌活籽粒和珍珠巖的離散元參數標定及排種驗證*

李修銀，廖敏，楊杰，鄭睿愷

(1. 西華大學機械工程學院，成都市，610039； 2. 西華大學現代農業裝備研究院，成都市，610039)

0 引言

羌活為傘形科植物羌活或寬葉羌活的干燥根及根莖，主產于四川、甘肅、青海等地[1]。羌活具有多方面的藥理活性，研究表明，其具有明顯的抗炎、抗氧化、抗心律失常、抗菌等多種藥理作用[2-3]。羌活作為一種重要傳統中藥品種，目前為694個藥廠生產的262種中成藥原料，在整個中醫藥產業中具有顯著經濟價值和社會價值，由于需求量大，致使野生資源瀕危[4]。珍珠巖廣泛用于小顆粒種子育苗中，在農林園藝領域對改良土壤、環境保護有很好地發展前景[5]。四川阿壩州作為羌活的道地產區，已進行羌活育苗種植[6]，藥農將羌活種子和珍珠巖等比例混合后，條播種植，人工播種過程中，播種不均勻、播種效率低且勞動強度大，羌活機械化播種可以大幅提高羌活種植生產率。

離散單元法廣泛應用于油菜、小麥等排種器的輔助設計中[7-8]，進行離散元仿真前，需要確定顆粒的物理參數有泊松比、剪切模量、真實密度，以及與其他材料接觸的碰撞恢復系數、靜摩擦系數、滾動摩擦系數[9]；有很多學者對物料的物性參數進行測量，穆桂脂等[10]采用直接測量和虛擬標定相結合的方法對碎甘薯莖稈和葉片離散元仿真參數進行研究；丁文波等[11]以青稞的休止角為響應值，對青稞的接觸參數進行標定。

本文通過試驗法測得羌活籽粒以及珍珠巖的泊松比、剪切模量，通過斜面法測得靜摩擦系數，通過自由跌落法測得碰撞恢復系數，通過圓筒提升獲得物料堆積角，與EDEM仿真結合，測得滾動摩擦系數，通過EDEM仿真與田間試驗，驗證測定的物性參數的可靠性。……