深松作业技术是一种保护性耕作,对农业和人类的可持续发展至关重要。现有深松作业机具在实际耕作中一般都存在耕作阻力比较大,消耗掉的机械能较多,工作效率低下。本论文主要的研究重点是如何减少深松铲的耕作阻力,提高工作效率。经研究发现深松铲的结构形状对耕作阻力的影响非常大,为此在研究深松铲的阻力问题上,深松铲的结构特点成为主要的研究重点,为减少阻力开辟一条新道路。基于深松铲耕作阻力的特点,针对不同触土曲面类型的深松铲减阻效果以及不同工作参数对深松铲耕作阻力的影响,本文设计了 5种典型准线的深松铲结构,其中以设计的仿生变曲率线型深松铲为主要的研究对象,并与直线型等典型曲面的深松铲进行对比,分析受力情况。对深松铲工作参数的设置,耕作深度分别为220mm、250mm和280 mm时,耕作速度分别为4km/h、5km/h和6km/h条件下,不同类型的深松铲受到阻力的情况进行对比分析,得出深松铲的减阻情况。基于ANSYS/LS-DYNA软件,分析深松铲与土壤的相互作用力,建立力学模型,对深松铲切削土壤过程进行模拟仿真,对比分析不同结构形式的深松铲受到阻力的情况。在田间试验的条件下选取仿生变曲率线型深松铲和直线型深松铲作为对比对象,通过控制单一因素变量在不同耕作深度和耕作速度的试验条件下进行阻力测试,得出仿生变曲率线型深松铲在相同的试验条件下受到的阻力均小于其他类型的深松铲,具有较好的减阻效果。然后,以减阻效果较好的深松铲作为研究对象,对入土角、工作速度、耕作深度等因素进行单因素试验,研究上述因素对耕作阻力的影响。试验结果表明:仿生变曲率线型深松铲的减阻性能最好,其耕作阻力最小(1202N);深松铲的入土角设置为24°时,深松铲受到的耕作阻力最小。利用田间试验得出不同类型的深松铲在耕作中受到耕作深度和耕作速度的影响比较大,均随其增大而增大,但仿生变曲率线型深松铲在相同试验条件下受到的耕作阻力均小于直线型深松铲和其他类型的深松铲,这样就验证了ANSYS/LS-DYNA软件对深松铲仿真分析的正确性以及本论文对内容的构思、研究方向和设计的合理性、可行性。该论文的研究工作可为新型的深松铲设计提供一定的理论依据,同时,也为深松铲结构的设计以及工作参数的选择提供一定的技术支持。