基于离散元的包膜肥料Bonding模型参数标定

包膜肥料在颗粒肥料表面覆盖半渗透或不渗透物质。养分通过涂层的微孔和裂缝缓慢释放，具有显著的节肥增效作用。包膜肥料的养分释放特性与包膜材料和结构密切相关。目前常用的排肥器在肥料的排放和施用过程中会对肥料颗粒造成不同程度的机械损伤，导致涂层的破坏。为了设计出适合包膜肥料无损排放的排肥器，缩短研发周期，利用离散元软件中的Bonding模型建立了肥料颗粒模拟模型。为了提高仿真精度，需要对模型参数进行标定。首先，通过单轴压缩试验获得包膜肥料颗粒的实际极限载荷和极限压碎载荷。以此为目标，在离散元软件中，通过普莱克特-伯曼试验、Steepest　ascent试验和Box－Behnken试验试验确定Bonding模型的最佳参数组合。在优化条件下的单轴压缩试验表明，极限载荷和极限破碎载荷与实际值的相对误差分别为0.222%和0.554%。在外科Witt的帮助下，验证了校准参数组合的可靠性。以肥料颗粒的破碎率为指标，得出实际和模拟中肥料颗粒的破碎率不超过11.40%，满足施肥机械设计参数的优化要求，为包膜肥料颗粒的机械破碎机理研究和新型无损伤排肥器的优化设计提供参考。