深松土壤扰动行为的离散元仿真与试验

摘要：

分析深松土壤的扰动行为是深入研究深松铲-土壤互作用规律的基础.采用离散元方法建立深松工作模型,结合高速摄影技术及室内土槽试验,对比分析了不同位置深松土壤的微观运动及宏观扰动行为.结果表明,土壤的扰动范围随土壤与深松铲之间距离的增大而减小;不同位置土壤的扰动范围由大到小依次为:浅层、中层、深层;在深松范围内,土壤的运动速度随土壤与深松铲之间距离的增大而逐渐减小,等速度土壤颗粒的分布曲线与深松铲的铲柄弧线基本吻合;不同深度土层土壤颗粒在不同方向上的平均运动速度为:在x方向上由大到小依次为浅层、中层、深层,在y方向上由大到小依次为中层、浅层、深层,在z方向上由大到小依次为深层、中层、浅层;离散元仿真能够较准确模拟深松土壤的扰动行为,仿真与试验获取的土壤扰动截面轮廓形状基本吻合,土壤膨松度、土壤扰动系数的仿真值与试验值的相对误差分别为13.21％、17.38％;地表土壤纵向堆积角的仿真值与试验值的相对误差为9.42％.

关键词：深松、土壤扰动、离散元、高速摄影、试验

所属期刊栏目：47

分类号：S222.19(农业机械及农具)

资助基金：陕西省科技攻关项目2013K02-11、杨凌示范区科技计划项目2014NY-29和2015年西北农林科技大学重点项目Z101021501

在线出版日期：2016-08-16（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页码：80-88