基于离散元的仿鲨鱼鳍深松铲耕作行为仿真分析

文献类型： 中文期刊

第一作者： 陈菁

作者： 陈菁;山弘道;魏传省;张旭

作者机构：

关键词： 深松铲;离散元;土壤扰动;耕作阻力;仿生法

期刊名称： 中国农机化学报

ISSN： 2095-5553

年卷期： 2024 年 45 卷 012 期

页码： 15-20

收录情况： 北大核心

摘要： 为解决传统深松机具触土部件破土困难、耕作阻力大等问题，基于离散元法分析以鲨鱼背鳍设计的深松铲耕作行为，以期减小深松铲作业阻力和能耗。设计仿鲨鱼背鳍铲尖试样，并与无鳍深松铲试样进行性能对比。建立离散元模型，探究垂直贯入耕作方式下不同结构的土壤阻力；分析深松过程中土壤扰动、土壤运动以及带鳍深松铲的受力情况。结果表明，在带鳍深松铲的工作过程中，各层的扰动程度从大到小依次为耕作层、犁底层和心土层；仿真试验分析相同深松深度条件下，不同工作速度对带鳍深松铲的土壤颗粒混合情况、土层扰动效应以及耕地阻力的影响，得出3.60～4.33 km/h的最佳工作速度。结合田间试验可知，当深松深度相同时，带鳍深松铲的真实耕作阻力(1 904 N)与离散元模拟值(1 941 N)的偏差为1.9%。所提出的带鳍式深松铲机能够有效地破开犁底，为我国东北地区耕地科学研究提供借鉴。

分类号： S222

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