СИМУЛЯЦІЯ РЕОЛОГІЇ ҐРУНТОВОГО СЕРЕДОВИЩА У «COMSOL»

Анотація

Мета – підвищення ефективності оцінки відповідності та функціонування ґрунтообробних машин шляхом субституції фізичної моделі комп’ютерним моделюванням.
Методи – аналіз і систематизація науково-технічної інформації щодо формалізації впливу ґрунтових робочих органів на ґрунтове середовище, аналітичні дослідження представлення моделі ґрунту, експериментальна перевірка комп’ютерної моделі на адекватність.
Результати. Адаптовано автоматизовану систему з моделювання рідинних течій до потреб землеробської механіки, зокрема програмний комплекс «Comsol» для імітації властивостей ґрунтового середовища, що дає змогу моделювати його напружено-деформований стан під впливом робочого органу будь-якої заданої конфігурації й отримувати тягово-енергетичні показники, що можуть бути доказовою базою у процесі порівняння прототипів із аналогами.
Для перевірки адекватності імітаційної моделі проведено польові дослідження з визначення тягового опору експериментального зразка лапового сошника з робочою шириною 410 мм для глибин ходу 4 та 8 см на змінних швидкостях руху 1,07 та 2,07 м/с. Отримані експериментальні дані щодо тягового опору лапового робочого органу порівняно з отриманими теоретичним шляхом даними за використання чисельного імітаційного моделювання у програмному комплексі «Comsol». За проведеною статистичною оцінкою даних досліджень щодо тягового опору лапового сошника встановлено, що за критерієм Фішера при встановленому рівні значимості =0,05 модель є статистично надійна F > Fтабл.
Висновки. Розроблено валідовану методику симуляції ґрунтового середовища з отриманням тягово-енергетичних показників роботи ґрунтових робочих органів. Імітаційна модель розробленого методу моделювання ідентифіковано за критерієм Фішера та є статистично надійною. Економічний ефект забезпечується скороченням трудомісткості та ресурсоємності робіт, втрат часу та забезпечується рівність умов випробувань для всіх досліджуваних технічних засобів.