小麦收割机虚拟样机运动仿真研究——基于离散元虚拟现实技术

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1、小麦收割机虚拟样机运动仿真研究基于离散元虚拟现实技术焦作师范高等专科学校计算机与信息工程学院摘要：为丫克服传统小麦收割机设计过程屮反复试验-制造的长周期与低效率的缺点，且达到降低机械设计成本的目的，提出了一种基于离散元虚拟技术的小麦收割机虚拟样机设计方法，实现了小麦收割机的虚拟优化设计。采用Windows平台下VS2010集成了离散元仿真软件，并使用OpenGL软件仿真实现了脱粒过程的三维显示，利用并行计算的方法对数据进行处理，最后通过保存三维输出结果，对脱粒的性能进行丫数据统计和计算。虚拟仿真测试表明:所提出的小麦植株建模方法和收割机虚拟样机的性能

2、仿真是可行的，通过颗粒捕捉仿真得到了麦粒的运动轨迹，并根据对脱粒的性能进行了统计，最终得到了小麦收割机脱粒的损失率、破碎率和脱净率，对现代化农机的设计制造具有重要的现实意义。关键词：小麦收割机;虚拟现实;并行计算;OpenGL软件；离散元;作者简介：范媛媛(1976-),女，河南焦作人，副教授，硕士。作者简介：米西峰(1976-),男，河南南阳人，副教授，硕士，(E-mail)mixifeng@163.com。收稿日期：2016-12-11基金：河南省自然科学基金项FI(2015GZC133)MotionSimulationofWheatHarves

3、terVirtualPrototypeBasedonRealityTechnologyofDiscreteElementVirtualFanYuanyuanMiXifengSchoolofComputerandInformationEngineering,JiaozuoTeachersCollege;Abstract：Tnordertoovercomethedisadvantagesoflongperiodandlowefficiencyshortcomingsintraditionalwheatharvesterdesignprocessofrep

4、eatedexperiments-manufacture,savethecostofthemechanicaldesign,itputforwardawheatharvestervirtualprototypedesignofdiscreteelementmethodbasedonvirtualtechnology,thevirtualdesignandoptimizationofwheatharvester.TheuseofWindowsplatformVS2010integrateddiscreteelementsimulationsoftwar

5、e,andusetheOpenGLsoftwaresimulationtoachieveathree-dimensionaldisplayofthreshingprocessbyusingparallelcomputingmethod,dataprocessing,andfinallythroughthepreservationofthethree-dimensionaloutput,thethreshingperformanceofdatastatisticsandcalculation.Throughthesimulationtestshowst

6、hattheperformancesimulationoftheproposedmodelingmethodandwheatharvestervirtualprototypeisfeasible,theparticlecapturearesimulatedtrajectoriesofwheat,andthetrackperformanceofthreshingwerecollected,finallygotthewheatthreshinglossrate,brokenrateandoffthenetrateofdesignofmodernagric

7、ulturalmachinerymanufacturing,whichhasimportantpracticalsignificance.Keyword：wheatharvester;virtualreality;parallelcomputing;OpenGLsoftware;discreteelement;Received：2016-12-110引言随着计算机仿真技术的不断发展，计算机的性能得到了大幅度提升，在各个领域得到了广泛的应用。在小麦收割机的设计过程中，如果通过虚拟技术来仿真小麦的脱粒过程，可以克服传统机械设计过程中反复试验-制造的长周期

8、与低效率缺点，从而达到降低机械设计成本的目的。利用计算机离散元虚拟仿真技术，发现小麦收割机细节设计屮存在的问