【摘要】：為了解決利用離散元法模擬土壤作業(yè)過程在預(yù)測農(nóng)具阻力和土壤動態(tài)運(yùn)動時(shí)存在失真等問題,整合延遲彈性模型(hysteretic spring contact model,HSCM)和線性內(nèi)聚力模型(liner cohesion model,LCM)優(yōu)勢建立西北旱區(qū)農(nóng)田土壤模型,以不同參數(shù)(靜摩擦系數(shù)、動摩擦系數(shù)和內(nèi)聚強(qiáng)度)組合下仿真得到的土壤仿真堆積角為響應(yīng)值,基于Box-Behnken試驗(yàn)法建立回歸模型,并根據(jù)該回歸模型進(jìn)行了參數(shù)預(yù)測并驗(yàn)證,對17組土壤仿真堆積角方差分析表明:靜摩擦系數(shù)、動摩擦系數(shù)、動摩擦系數(shù)和抗剪強(qiáng)度的交互項(xiàng)、動摩擦系數(shù)的二次項(xiàng)對仿真堆積角的影響極顯著;靜摩擦系數(shù)和動摩擦系數(shù)的交互項(xiàng)、靜摩擦系數(shù)的二次項(xiàng)對仿真堆積角的影響顯著。使用預(yù)測的參數(shù)進(jìn)行6種不同含水率土壤直接剪切仿真和試驗(yàn)對比可知,當(dāng)含水率為1%~20%時(shí),仿真與試驗(yàn)間的抗剪強(qiáng)度相對誤差為1.18%~9.31%,仿真與試驗(yàn)間的內(nèi)摩擦角相對誤差為0.55%~4.07%。對仿真和試驗(yàn)鴨嘴插入阻力數(shù)據(jù)進(jìn)行分析可知,仿真與試驗(yàn)曲線在入土距離處于0~50 mm期間時(shí),但仿真入土阻力曲線波動較大,仿真和試驗(yàn)阻力走勢基本一致,玉米直插穴播最深處50 mm處的仿真和試驗(yàn)入土阻力相對誤差為0.928%,可利用此時(shí)的入土阻力分析直插鴨嘴結(jié)構(gòu)對強(qiáng)度的影響。
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本文編號：2561187