Қазақстан республикасы ауыл
ӘОЖ 631.3 АУЫЛ ШАРУАШЫЛЫҒЫ МАШИНАЛАРЫНЫҢ ПАРАМЕТРЛЕРІН
жүктеу/скачать 5,46 Mb. Pdf көрінісі
|
СЧ 2023 том 1 часть 2
| ӘОЖ 631.3
АУЫЛ ШАРУАШЫЛЫҒЫ МАШИНАЛАРЫНЫҢ ПАРАМЕТРЛЕРІН НЕГІЗДЕУ ҮШІН ДИСКРЕТТІ ЭЛЕМЕНТ ӘДІСІН ҚОЛДАНУ Сүгірбай Ә., PhD Солтүстік-Батыс ауыл және орман шаруашылығы университеті Ян Линг қ., ҚХР Дискретті элемент әдісі (ДЭӘ) түйіршікті жинақтардың механикалық әрекетін модель- деуге арналған сандық әдіс [1]. ДЭӘ симуляциясы экономикалық жағынан тиімді, өйткені жабдық параметрлерін оңтайландыру кезінде нақты эксперименттер жүргізудің қажеті жоқ, өйткені әртүрлі параметрлері бар жабдықты өндіру қосымша шығындар болып та- былады [2]. Сонымен қатар, cынақтың кез келген сатысында ДЭӘ барлық бөлшектердің 31 траекторияларын, жылдамдықтарын және өтпелі күштерін және т.б деректерді қадағалау артықшылығы бар. Сондықтан, ДЭӘ ауыл шаруашылығы тұқымдарының, түйіршікті бөлшектердің және фармацевтикалық таблеткалардың көлемді әрекетін модельдеу және жеке бөлшектер шкаласында химиялық реакциялар мен жылу беруді сипаттау үшін сәтті қолданылды [3-6]. ДЭӘ жүйесіндегі жаппай әрекетті модельдеудің дәлдігі ДЭӘ моделіне және кіріс қасиеттеріне, соның ішінде материал қасиеттері мен өзара әрекеттесу қасиеттеріне байланысты [7]. Біріктірілмеген материалдардың көлемдік әрекетін болжауға арналған жалпы ДЭӘ моделі Герц-Миндлин моделі болып табылады. Дегенмен, бұл модель көптеген бөлшектер пайда болған кезде есептеу уақытын қажет етеді [8]. Герц-Миндлин үлгісі, егер бөлшектер арасындағы керілу күштерін ескеру қажет болса, Джонсон-Кендалл- Робертс үлгісімен біріктірілген сусымалы материалдар үшін қолданылады [9]. Мысала түйіршікті тыңайтқыш деп алатын болсақ. Түйіршікті тыңайтқыштың ылғалдылығы 2 % аспайтындықтан, ол жабыспайтын материал ретінде қарастырылады. Сондықтан коге- зиясыз түйіршікті тыңайтқыштардың өзара әрекеттесу қасиеттерін сипаттау үшін Герц- Миндлин моделінің жеңілдетілген түрі Герц-Миндлин (тайғақсыз) моделі таңдалады [10]. Бөлшектердің пішіні, өлшемі, бөлшектердің мөлшерінің таралуы, Пуассон қатынасы, ығысу модулі және тығыздығы сияқты түйіршіктің қасиеттері модельдеулердің негізгі кіріс қасиеттері болып табылады. Бұл жұмыстың мақсаты түйіршіктің өзара әрекеттесу қасиеттерін анықтау үшін калибрлеу стратегиясын тексеру болып табылады ( 1 сурет). а б 1 cурет - а. Түйіршік өлшемін негіздеу; б. Мысал ретінде топырақ түйіршіктерін ДЭӘ үлгісінде моделдеу Герц-Миндлин (тайғақсыз) моделі үшін алты әрекеттесу қасиеті қажет: қалпына келтіру коэффициенті, статикалық үйкеліс коэффициенті және бөлшек-бөлшек және ма- териал-материал әрекеттесуі үшін домалау үйкеліс коэффициенті. Бұл өзара әрекеттесу қасиеттерін өлшеулер [11], ДЭӘ көмегімен виртуалды калибрлеу [12] немесе екеуінің комбинациясы [13] арқылы анықтауға болады. Бір бөлшектің өзара әрекеттесу қасиеттері зертханалық сынақтармен өлшенгенде, ДЭӘ модельдеу нәтижелері эксперимент нәтижелеріне сәйкес келмейді, себебі бөлшектердің пішіні мен өлшеміне байланысты кіріс қасиеттерінің физикалық мағынасы белгісіз [11]. Егер көлемді бөлшектердің пішіні мен өлшемі ДЭӘ арқылы дәл модельденсе, бөлшектердің және олардың байланыстарының көлемдік әрекетін дәл модельдеуге болады [14]. Дегенмен, егер бөлшектер сфералық болмаса, бөлшектердің пішіні мен өлшемін дәл модельдеу қиын [15]. Соған қарамастан, бөлшектердің нақты және имитацияланған пішіні мен өлшемі арасындағы сәйкессіздікті бөлшектер пішініне қарағанда әлдеқайда күшті әсер ететін өзара әрекеттесу қасиеттерін калибрлеу арқылы алмастыруға болады [16]. Сондықтан, ДЭӘ үлгісінде жасалған зертханалық сынақ нәтижелеріне сәйкес келуі үшін түйіршікті тыңайтқыш әрекетін дәл қайта шығару үшін өзара әрекеттесу қасиеттерін (олар микроқасиеттер деп те аталады) анықтауға арналған сенімді калибрлеу процедуралары қажет. 32 Калибрлеудің ықтимал мәселесі сандық экспериментте бөлшектердің массалық ре- акциясына бірден көп микроқасиет әсер етуі мүмкін. Әрбір кіріс қасиетін зертханалық сынақтарда бөлек анықтау мүмкін болса, тамаша болар еді. Дегенмен, түйіршікті бөлшектердің домалауын және статикалық үйкелісін өлшеу қиын. Зертхана нәтижелерін салыстыру үшін әртүрлі зертханалық сынақтарды пайдалана отырып, бөлшектер мен бөлшектердің өзара әрекеттесу қасиеттерін бөлшектер мен материалдың өзара әрекеттесу қасиеттерінен бөлек калибрлеу стратегиясы қажет болады. Өзара әрекеттесу қасиеттерінің калибрлеу дәлдігі зертханалық сынама мен тәжірибелік әдістің дизайнына байланысты. Калибрлеу әдетте модельдеу санын азайту үшін оңтайландыру алгоритмдері арқылы орындалады.ДЭ Әүлгісінде моделдеу мысалы түйіршікті тыңайтқыштармен 2-суретте берілген. а б с 2 cурет - Түйіршіктелген тыңайтқыштың әртүрлі мөлшерлегіш аппараттармен әрекеті: а. Жалпы көрініс; б. Түйіршікті тыңайтқыштардың пайда болуы; с. Модельдеудің соңы жүктеу/скачать 5,46 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|