Parametrierung eines Halmstrukturmodells für Miscanthus anhand von 4-Punkt-Biegeversuchen

Miscanthus ist eine nachwachsende Energiepflanze mit großem Potenzial hinsichtlich des Einsatzes in bioökonomischen Wertschöpfungsketten. Als Grundlage für simulative Untersuchungen zur Handhabung und Umformung mittels der Diskrete-Elemente-Methode wurde ein Halmstrukturmodell für Miscanthus entwickelt und anhand von 4-Punkt-Biegeversuchen parametriert. Unter Verwendung von Plackett-Burman-Versuchsplänen, einer darauf aufbauenden Varianzanalyse und der Methode des steilsten Anstiegs wurden die Signifikanz der Parameter und ihre optimalen Werte identifiziert. Die gefundene Parametrierung ermöglicht es, die wesentlichen Charakteristika des in den Versuchen beobachteten Materialverhaltens in der Simulation nachzubilden. ... mehrDie in der Simulation auftretende maximale Biegekraft weicht um weniger als 2 % von den experimentell ermittelten Daten ab.

Miscanthus is a renewable energy crop with great potential for use in bioeconomic value chains. A stalk structure model for miscanthus was developed and parameterized using four-point bending tests as a basis for simulative investigations on handling and forming using the discrete element method. The significance of the parameters and their optimum values were identified using Plackett–Burman designs, a subsequent analysis of variance, and the method of steepest ascent. The parameterization obtained enables the essential characteristics of the material behavior observed in the tests to be reproduced in the simulation. ... mehrThe maximum bending force occurring in the simulation deviates by less than 2% from the experimentally determined data.