基于离散元法的板结草地破土切根刀优化设计与试验

摘要：

不同结构形式的破土切根刀作业性能差异较大,为更好的打破草地土壤板结结构,对破土切根刀进行了结构设计与参数优化.应用离散元法构建土壤模型,并通过直剪试验对该模型进行参数标定;以破土切根刀的刃口角、滑切角及切齿角为试验因素,以耕作阻力、土壤扰动失效面积及比阻为目标参数,进行单因素试验和三因素五水平二次正交旋转中心组合设计试验,得到最优结构参数组合并加工优化破土切根刀进行草地试验.参数优化试验结果显示,当刃口角为37.8°、滑切角为33.6°、切齿角为51.8°时,破土切根刀作业效果最佳;草地试验表明,与三角形破土切根刀相比,优化破土切根刀在不同坚实度草地土壤的减阻率分别为11.8％和12.8％,作业后地表平整度更小且未出现明显翻俵,更符合草地作业农艺要求.研究结果可为破土切根刀的标准化设计提供理论依据.

关键词：板结草地、离散元、破土切根刀、耕作阻力、土壤扰动失效面积

所属期刊栏目：53

分类号：S221(农业机械及农具)

资助基金：内蒙古自治区科技计划项目2022YFDZ0019

在线出版日期：2023-01-05（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共12页

页码：176-187