ВИЗНАЧЕННЯ ФІЗИКО-МЕХАНІЧНИХ ПАРАМЕТРІВ ЗЕРНА ПШЕНИЦІ ДЛЯ ЧИСЕЛЬНОГО МОДЕЛЮВАННЯ ПРОЦЕСУ ЙОГО РУЙНУВАННЯ
DOI:
https://doi.org/10.32782/2220-8674-2026-16-1-1Ключові слова:
зерно пшениці, метод дискретних елементів, моделювання, зусилля руйнування, фізико-механічні властивостіАнотація
У статті розглянуто метод визначення фізико-механічних параметрів зерна пшениці сорту «Патрас» для коректного налаштування DEM-моделі. На основі вимірювання геометричних параметрів 150 зернин у середовищі Simcenter STAR-CCM+ методом агрегації сфер побудовано модель дискретних елементів. Проведено повнофакторний чисельний експеримент зі змінними факторами: коефіцієнтом Пуассона (ν), модулем Юнга (Ep) та граничною напругою розтягу і зсуву (Wp). За результатами оброблення даних у Wolfram Cloud отримано рівняння регресії для трьох просторових положень зернини. Лабораторні випробування на власному стенді з тензометричним датчиком підтвердили достовірність результатів моделювання. Встановлено уточнені параметри моделі: Ep = 21,2 МПа, μp = 0,50, Wp = 2,2 МПа.
Посилання
Shevchenko N. An Introduction to Model-Based Systems Engineering (MBSE). 2020. DOI: https://doi.org/10.58012/d464-qf49
Kubík Ľ., Božiková M., Kažimírová V. Mechanical properties of wheat grains at compression. Acta Technologica Agriculturae. 2021. Vol. 24, no. 4. P. 202–208. DOI: https://doi.org/10.2478/ata-2021-0033
Validation of a DEM Model for predicting grain damage in an industrial-scale handling system / Z. Chen et al. Smart Agricultural Technology. 2023. Vol. 5. P. 100274. DOI: https://doi.org/10.1016/j.atech.2023.100274
Алієв Е. Б. Чисельне моделювання процесів агропромислового виробництва: Підручник. Київ : Аграрна наука, 2023. 340 с. URL: https://doi.org/10.31073/978-966-540-584-9
Determination and interpretation of parameters of double-bud sugarcane model based on discrete elements / J. Zhong et al. Computers and Electronics in Agriculture. 2022. Vol. 203. 107428. DOI: https://doi.org/10.1016/j.compag.2022.107428
Liu Z., Ma H., Zhao Y. Comparative study of discrete element modeling of tablets using multi-spheres, multisuper-ellipsoids, and polyhedrons. Powder Technology. 2021. Vol. 390. P. 34–49. DOI: https://doi.org/10.1016/j.powtec.2021.05.065
A study on the validity of the multi-sphere Discrete Element Method / H. Kruggel-Emden et al. Powder Technology. 2008. Vol. 188, no. 2. P. 153–165. DOI: https://doi.org/10.1016/j.powtec.2008.04.037
Influence of grain shape and intergranular friction on material behavior in uniaxial compression: Experimental and DEM modeling / J. Wiącek et al. Powder Technology. 2012. Vol. 217. P. 435–442. DOI: https://doi.org/10.1016/j.powtec.2011.10.060
Markauskas D., Kačianauskas R. Investigation of rice grain flow by multi-sphere particle model with rolling resistance. Granular Matter. 2010. Vol. 13, no. 2. P. 143–148. DOI: https://doi.org/10.1007/s10035-010-0196-5
Material and interaction properties of selected grains and oilseeds for modeling discrete particles / J. M. Boac et al. Transactions of the ASABE. 2010. Vol. 53, no. 4. P. 1201–1216. URL: https://doi.org/10.13031/2013.32577
Discrete element modelling of bulk behaviour of wheat (Triticum aestivum L.) cv. ‘Pionier’ during compressive loading / I. Ramaj et al. Biosystems Engineering. 2024. Vol. 242. P. 123–139. DOI: https://doi.org/10.1016/j.biosystemseng.2024.04.005.
AISI 1026 Carbon Steel (UNS G10260). AzoM. URL: https://www.azom.com/article.aspx?ArticleID=6583&utm_ (date of access: 20.11.2025).
Wang X., Wu W., Jia H. Calibration of discrete element parameters for simulating wheat crushing. Food Science & Nutrition. 2023. Vol. 11, no. 12. P. 7751–7764. DOI: https://doi.org/10.1002/fsn3.3693
Bassey J. B., Odesola I. F., Olawuyi J. A. A Comparative technique for performance evaluation of hammer mill and disk mill in yam flour processing. World Journal of Engineering. 2022. Vol. 10, no. 3. P. 613–625.
Дудін В. Ю., Білоус І. М. Дослідження процесу руйнування зерна кукурудзи з використанням цифрових моделей. Центральноукраїнський науковий вісник. Технічні науки. 2024. Т. 10, № 41. С. 123–130. DOI: https://doi.org/10.32515/2664-262X.2024.10(41).2.123-130
##submission.downloads##
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.
