郝建军，魏文波，黄鹏程，秦家辉，赵建国

（1. 河北农业大学机电工程学院，保定 071000；2. 河北省张家口市乡村振兴促进中心，张家口 075000）

0 引 言

油葵是中国第三大油料作物，年产量达到250多万t，在农业发展中占据重要地位[1-4]。传统试验方法不能精准分析油葵籽粒在种植、收获机械中的运动过程，使油葵机械化种植与收获装备的相关研究与其他油料作物相比相对滞后，制约了油葵产业的机械化进程[5-6]。近年来，以离散元法为基础的EDEM软件被广泛应用于散体物料运动过程研究，为研究农业物料动力学行为提供了新思路。

对农业物料模型进行仿真试验时，需要对其本征参数与接触参数进行标定[7-11]。马文鹏等[12]、郝建军等[13]、石林榕等[14]、李永祥等[15]分别对苜蓿种子、沙壤土、胡麻籽粒、小麦粉等离散元参数进行分析与标定，为相关物料的仿真提供了可参考的离散元参数。

油葵籽粒体积较小，且形状不规则，仅靠物理试验很难获得其参数。为防止仿真效果失真，合理确定油葵籽粒离散元模型和相关参数具有重要意义。本文通过测定油葵籽粒本征参数，结合三维扫描技术与Hertz-Mindlin接触模型，建立油葵籽粒离散元模型。对油葵籽粒进行物理堆积试验与仿真试验，以堆积角为指标，通过Plackett-Burman试验筛选出对指标影响显著的因素，利用最陡爬坡试验快速寻找各因素最优值所在区间。通过响应面优化试验，建立堆积角与油葵籽粒间静摩擦系数和油葵籽粒间滚动摩擦系数的二阶回归模型，获取可用于离散元仿真的油葵籽粒参数，通过堆积试验和电磁料斗振动试验验证油葵籽粒模型和仿真参数的可靠性，以期为油葵播种、收获等机械化作业及装备研发仿真模拟提供可靠的离散元模型参数。……