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孙璐在Elsevier旗下高水平期刊《Computational Particle Mechanics》(JCR Q1区,中科院3区)上发表了题为《A Discrete Element Method Study on Rice Seed Particles with Different Sizes under Loading: Stress Distribution and Force Chain Evolution》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,带领本科生孙璐共同完成。研究得到了广西自然科学青年基金项目(2025GXNSFBA069533)、广西青年科技人才托举工程(GXYESS2025138)、国家级大学生创新创业项目(2025106020334)的支持。

颗粒体系是由大量离散颗粒组成的复杂体系,广泛存在于自然界及各类农业工程应用中,其显著的离散性、随机性导致其表现出不同于传统连续介质(固体、液体)的复杂力学行为。颗粒体系在加载状态下的内部应力分布常呈现显著的空间非均匀性与各向异性特征,当应力状态超过临界阈值,易发生结构失稳或破坏,颗粒体系内部应力分布机理,对于相关颗粒机械装置的设计与优化具有意义。因此,为揭示农业工程料箱内不同粒径稻种颗粒加载状态下的颗粒微观力学行为,特别是应力分布与力链演变的内在关联机制,该研究基于离散元EDEM软件构建不同粒径稻种颗粒-料箱加载的离散元模型,开展数值模拟,分析颗粒体系的力链演变特征,建立应力分布与力链演变之间关系。


研究阐明了料箱内不同粒径稻种颗粒加载下颗粒体系的微观力学行为及其应力分布与力链演变的关联机制,通过模拟与试验验证仿真模型的准确性,分析了颗粒体系的应力分布规律与力链演变特性(数目与长度),探究了不同稻种颗粒粒径对力链演变规律的影响,建立应力分布与力链演变之间的关系。研究揭示的不同粒径稻种颗粒加载下颗粒体系的细观规律,可为颗粒物质力学理论发展提供理论指导。
论文链接:
https://doi.org/10.1016/j.cpms.2026.05.004
