巨菌草是一种新型的能源草,近年来随着环境污染的严重性增加,巨菌草的种植在我国也得到广泛推广,由于巨菌草成活性强,生长条件要求低,应用范围广,它的种植范围迅速增加。但是巨菌草的收获技术还是较低,收割成本高,这直接影响和阻碍了巨菌草种植技术的发展。巨菌草茎秆力学性能的研究可以为切割机械的设计提供理论指导,巨菌草茎秆切割过程的动态仿真模拟了茎秆在受载过程中应力应变情况。切割器作为菌草收割机械的关键部位,它直接影响了菌草切割效率和质量,设计一种合适的切割器是解决问题关键。采用材料力学性能试验测试的方法,测试了巨菌草茎秆拉伸、压缩、弯曲的力学性能参数,并利用移动最小二乘MLS对力学性能曲线进行了分析,测定并得出了菌草茎秆抗拉、压、弯弹性模量等参数。得到巨菌草茎秆力学材料模型参数值,建立巨菌草茎秆材料本构方程。分析了巨菌草茎秆收割特点和茎秆切割理论,对其机构设计方法进行了研究,设计了适合巨菌草茎秆收割的切割机构,对切割机构的关键零部件进行了设计,画出其三维结构图,并建立了切割刀具和茎秆的力学模型。利用ANSYS/LS-DYNA,结合实际生产实践,进行了菌草茎秆的刀具切割过程有限元动力学仿真,得到了巨菌草茎秆在切割过程中的应力-应变云图,切割刀具的速度、加速度时程曲线分析等结果,并对不同切割速度、进给速度、茎秆不同直径下茎秆受力情况进行了分析,得到了茎秆切割的相对最佳切削优化参数,对于切割机械的设计有很大指导意义。