【摘 要】
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麻山药种植区黏质土壤基质颗粒之间黏结特性理论研究的缺乏,很大程度上阻碍了麻山药收获机械化的发展.本试验首先利用土壤直剪试验,测定了黏质土壤的极限剪力;其次在EDEM软件中选用黏结模型作为黏质土壤颗粒间的接触模型,基于Plackett-Burman试验设计筛选出了对极限剪力有显著影响的参数,之后通过Box-Behnken试验得到仿真模型最优参数,最后通过仿真试验和田间试验对结果进行校验.试验优化得到最优参数:黏结刚度9.344×105 N、土壤剪切模量为5.976×106 Pa、土-土滚动摩擦系数0.168
【机 构】
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河北农业大学 机电工程学院,河北 保定 071001
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麻山药种植区黏质土壤基质颗粒之间黏结特性理论研究的缺乏,很大程度上阻碍了麻山药收获机械化的发展.本试验首先利用土壤直剪试验,测定了黏质土壤的极限剪力;其次在EDEM软件中选用黏结模型作为黏质土壤颗粒间的接触模型,基于Plackett-Burman试验设计筛选出了对极限剪力有显著影响的参数,之后通过Box-Behnken试验得到仿真模型最优参数,最后通过仿真试验和田间试验对结果进行校验.试验优化得到最优参数:黏结刚度9.344×105 N、土壤剪切模量为5.976×106 Pa、土-土滚动摩擦系数0.168,该参数下极限剪力值为131.16 N,误差为1.07％.田间试验与仿真试验阻力分别为8413.70 N和8587.68 N,相对误差2.06％.试验说明优化参数下所建立土壤模型准确可靠,该研究结果可为深根茎类作物收获过程中离散元仿真提供理论基础和技术支撑.
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