中国农学通报 ›› 2023, Vol. 39 ›› Issue (23): 62-69.doi: 10.11924/j.issn.1000-6850.casb2022-0627
陈芳(), 曾晓珊, 王方芳, 刘宇鹏, 谷晓平, 胡家敏(
)
收稿日期:
2022-07-28
修回日期:
2022-10-26
出版日期:
2023-08-15
发布日期:
2023-08-10
作者简介:
陈芳,女,1990年出生,贵州铜仁人,工程师,硕士,主要从事生态农业气象研究。通信地址:550002 贵州省贵阳市南明区新华路翠微巷9号,Tel:0851-85202215,E-mail:1522178306@qq.com。
基金资助:
CHEN Fang(), ZENG Xiaoshan, WANG Fangfang, LIU Yupeng, GU Xiaoping, HU Jiamin(
)
Received:
2022-07-28
Revised:
2022-10-26
Published:
2023-08-15
Online:
2023-08-10
摘要:
为探索冰雹对水果的影响评估,以猕猴桃为例,通过ABAQUS有限元分析数值模拟计算出冰雹撞击过程中的冲击力,结合猕猴桃的力学特征,测算出冰雹过程中的猕猴桃灾损评估。通过调查和测量猕猴桃的力学特征,结合冰雹落地末速度计算猕猴桃和冰雹撞击过程中力的转换关系,利用碰撞动量法计算出猕猴桃冰雹损害,得到猕猴桃临界破损直径及指标阈值。结果表明:贵州猕猴桃果实破损的冰雹临界直径界于0.29~0.32 cm之间,冰雹的雹块直径大于猕猴桃雹损临界直径值时,雹块对猕猴桃果实的冲力所造成的压强将会击破猕猴桃果实的硬度,使猕猴桃果肉凹陷,受灾严重。当冰雹直径小于猕猴桃临界直径时,猕猴桃表面不会破裂,但会留下坑痕;同时利用数值模拟研究冰雹撞击具有可行性。各地可根据不同水果果实的抗雹特性及降雹参数,调整各地种植区域结构及水果品种,为人工防雹效益分析提供理论依据。
陈芳, 曾晓珊, 王方芳, 刘宇鹏, 谷晓平, 胡家敏. 冰雹数值模拟及对灾损评估研究——以猕猴桃为例[J]. 中国农学通报, 2023, 39(23): 62-69.
CHEN Fang, ZENG Xiaoshan, WANG Fangfang, LIU Yupeng, GU Xiaoping, HU Jiamin. Study on Hail Numerical Simulation and Disaster Damage Assessment -Take Kiwi Fruit as an Example[J]. Chinese Agricultural Science Bulletin, 2023, 39(23): 62-69.
屈服强度/Mpa | 抗压比 | 应变率 |
---|---|---|
5.20 | 1.00 | 0 |
16.37 | 3.15 | 100 |
17.29 | 3.33 | 200 |
18.09 | 3.48 | 300 |
18.37 | 3.53 | 400 |
18.68 | 3.59 | 500 |
19.00 | 3.65 | 600 |
19.39 | 3.73 | 700 |
19.52 | 3.75 | 800 |
19.68 | 3.78 | 900 |
20.09 | 3.86 | 1000 |
屈服强度/Mpa | 抗压比 | 应变率 |
---|---|---|
5.20 | 1.00 | 0 |
16.37 | 3.15 | 100 |
17.29 | 3.33 | 200 |
18.09 | 3.48 | 300 |
18.37 | 3.53 | 400 |
18.68 | 3.59 | 500 |
19.00 | 3.65 | 600 |
19.39 | 3.73 | 700 |
19.52 | 3.75 | 800 |
19.68 | 3.78 | 900 |
20.09 | 3.86 | 1000 |
d/cm | V垂/(m/s) | 订正系数 | V末/(m/s) |
---|---|---|---|
0.1 | 5.82 | 1.988 | 11.57 |
0.2 | 7.72 | 1.637 | 12.63 |
0.3 | 9.10 | 1.485 | 13.52 |
0.4 | 10.24 | 1.398 | 14.31 |
0.5 | 11.21 | 1.340 | 15.02 |
0.6 | 12.08 | 1.298 | 15.68 |
0.7 | 12.86 | 1.267 | 16.29 |
0.8 | 13.58 | 1.242 | 16.86 |
0.9 | 14.25 | 1.222 | 17.40 |
1 | 14.87 | 1.205 | 17.92 |
1.5 | 17.54 | 1.151 | 20.19 |
2 | 19.72 | 1.121 | 22.11 |
2.5 | 21.60 | 1.102 | 23.80 |
3 | 23.27 | 1.088 | 25.32 |
3.5 | 24.78 | 1.078 | 26.72 |
4 | 26.16 | 1.071 | 28.01 |
4.5 | 27.45 | 1.064 | 29.21 |
5 | 28.65 | 1.059 | 30.35 |
5.5 | 29.79 | 1.055 | 31.42 |
6 | 30.86 | 1.051 | 32.44 |
6.5 | 31.88 | 1.048 | 33.42 |
7 | 32.86 | 1.045 | 34.35 |
d/cm | V垂/(m/s) | 订正系数 | V末/(m/s) |
---|---|---|---|
0.1 | 5.82 | 1.988 | 11.57 |
0.2 | 7.72 | 1.637 | 12.63 |
0.3 | 9.10 | 1.485 | 13.52 |
0.4 | 10.24 | 1.398 | 14.31 |
0.5 | 11.21 | 1.340 | 15.02 |
0.6 | 12.08 | 1.298 | 15.68 |
0.7 | 12.86 | 1.267 | 16.29 |
0.8 | 13.58 | 1.242 | 16.86 |
0.9 | 14.25 | 1.222 | 17.40 |
1 | 14.87 | 1.205 | 17.92 |
1.5 | 17.54 | 1.151 | 20.19 |
2 | 19.72 | 1.121 | 22.11 |
2.5 | 21.60 | 1.102 | 23.80 |
3 | 23.27 | 1.088 | 25.32 |
3.5 | 24.78 | 1.078 | 26.72 |
4 | 26.16 | 1.071 | 28.01 |
4.5 | 27.45 | 1.064 | 29.21 |
5 | 28.65 | 1.059 | 30.35 |
5.5 | 29.79 | 1.055 | 31.42 |
6 | 30.86 | 1.051 | 32.44 |
6.5 | 31.88 | 1.048 | 33.42 |
7 | 32.86 | 1.045 | 34.35 |
d/cm | I/[(kg·m)/s] | M/g | P/(kg/cm2) |
---|---|---|---|
0.1 | 3.85 | 0.0005 | 0.013 |
0.2 | 10.07 | 0.0036 | 0.114 |
0.3 | 17.69 | 0.0122 | 0.411 |
0.4 | 26.37 | 0.0288 | 1.031 |
0.5 | 35.95 | 0.0563 | 2.114 |
0.6 | 46.31 | 0.0973 | 3.812 |
0.7 | 57.37 | 0.1545 | 6.290 |
0.8 | 69.05 | 0.2306 | 9.719 |
0.9 | 81.32 | 0.3283 | 14.283 |
1 | 94.13 | 0.4503 | 20.173 |
1.5 | 165.29 | 1.5197 | 76.716 |
2 | 246.46 | 3.6024 | 199.153 |
2.5 | 335.97 | 7.0359 | 418.692 |
3 | 432.77 | 12.1580 | 769.746 |
3.5 | 536.06 | 19.3064 | 1289.538 |
4 | 645.26 | 28.8189 | 2017.817 |
4.5 | 759.91 | 41.0331 | 2996.645 |
5 | 879.63 | 56.2869 | 4270.216 |
5.5 | 1004.10 | 74.9178 | 5884.722 |
6 | 1133.05 | 97.2637 | 7888.226 |
6.5 | 1266.25 | 123.6622 | 10330.569 |
7 | 1403.49 | 154.4512 | 13263.274 |
d/cm | I/[(kg·m)/s] | M/g | P/(kg/cm2) |
---|---|---|---|
0.1 | 3.85 | 0.0005 | 0.013 |
0.2 | 10.07 | 0.0036 | 0.114 |
0.3 | 17.69 | 0.0122 | 0.411 |
0.4 | 26.37 | 0.0288 | 1.031 |
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0.6 | 46.31 | 0.0973 | 3.812 |
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1 | 94.13 | 0.4503 | 20.173 |
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2 | 246.46 | 3.6024 | 199.153 |
2.5 | 335.97 | 7.0359 | 418.692 |
3 | 432.77 | 12.1580 | 769.746 |
3.5 | 536.06 | 19.3064 | 1289.538 |
4 | 645.26 | 28.8189 | 2017.817 |
4.5 | 759.91 | 41.0331 | 2996.645 |
5 | 879.63 | 56.2869 | 4270.216 |
5.5 | 1004.10 | 74.9178 | 5884.722 |
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6.5 | 1266.25 | 123.6622 | 10330.569 |
7 | 1403.49 | 154.4512 | 13263.274 |
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