基于堆积试验的针形茶叶离散元仿真参数标定

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摘要：针对针形茶叶在理条机加工过程中离散元仿真缺少准确的模型参数，导致茶叶理条机离散元仿真过程中易出现失真问题，以单芽茶叶颗粒为研究对象，基于切片技术的近似法建立颗粒模型，采用离散元仿真与漏斗注入法堆积试验相结合的方法，对其仿真参数进行标定。以茶叶颗粒的休止角为响应值，设计Plackett-Burman试验得到对茶叶颗粒休止角有显著性影响的参数：茶叶颗粒间碰撞恢复系数、茶叶颗粒间静摩擦系数和茶叶颗粒间滚动摩擦系数；以仿真试验休止角和实际堆积试验休止角之间的相对误差为目标，进行最陡爬坡试验确定显著性参数的最优值范围，并通过Box-Behnken试验建立茶叶颗粒休止角与显著性参数之间的二次多项式方程，利用Design-Expert软件优化模块得出显著性参数最优值：茶叶颗粒间碰撞恢复系数0.28、茶叶颗粒间静摩擦系数0.15、茶叶颗粒间滚动摩擦系数0.10；并对标定的结果进行离散元仿真验证，结果表明：仿真得到的茶叶颗粒休止角均值为19.52°，与实际茶叶颗粒休止角20.23°相比，相对误差为3.51%，说明此参数标定结果合理有效。（剩余14974字）