近日,职业技术师范学院、农林智能装备技术广西高校工程研究中心陈林涛副教授与2023级智能制造工程专业本科生陈泽宇在农林科学领域国际期刊《Agriculture》(JCR Q1区,中科院农林科学2区)上发表了题为《Calibration of Discrete Element Parameters for Cassava Seed Stems Using the Tavares Model and GA -BP- GA Method》的研究论文。该研究以广西师范大学为第一完成单位,由陈林涛老师悉心指导,带领本科生陈泽宇共同完成。研究得到了广西自然科学基金项目(2026GXNSFAA00640876)、广西青年科技人才托举工程(GXYESS2025138)、广西人文社会科学发展研究中心“科学研究工程·STEAM教育创新与实践研究”专项项目(STEY2025018)的支持。
木薯作为我国重要的经济与粮食作物,兼具食用、工业加工、能源利用等多重价值,产业发展前景广阔。但目前木薯精密种植等关键环节机械化水平偏低,种茎碰撞损伤机理、精密播种机理尚不明确,制约了产业高质量发展。针对这一行业痛点,依托农林智能装备技术广西高校工程研究中心科研平台,研究团队以“桂热7号”木薯种茎为研究对象,聚焦木薯种茎离散单元参数精准标定难题,融合物理试验与离散元仿真技术开展系统研究。
研究引入 Tavares 颗粒损伤模型与 GA-BP-GA 优化算法,通过三维扫描建模、物理参数实测、最陡爬坡试验、中心复合设计等多环节试验设计,对比 SVR、BP神经网络、GA -BP 神经网络等机器学习模型的拟合预测性能,完成木薯种茎接触参数精准标定。研究建立的木薯种茎非球面离散元仿真模型与参数标定,可为木薯精密播种装备结构优化、防损伤设计提供重要理论支撑与仿真参数依据。



论文链接:https://www.mdpi.com/2077-0472/16/10/1101
