土壤—开沟部件接触的动态仿真方法的研究

早期土壤—开沟部件接触的研究主要采用试验研究及传统的分析方法。近些年,计算机技术的发展突飞猛进,仿真技术也得到了很大的进步。为此,主要分析了FEM、DEM、无网格法、CFD、ANN等5种数值模拟方法及其中两种方法的耦合在土壤—开沟部件接触的动态仿真中的应用以及各种方法在应用中存在的差异,并对存在的一些问题进行了分析。最后,提出了未来发展的重点和发展趋势。

土壤不同开沟深度对大麦生育和增产效果的影响

“渍害”是大麦生产的一大障碍。通过土壤开深沟能较明显降低地下水位和土壤中的含水量，增强大麦根系活力，达到增产。

基于SPH算法的纵向开沟过程模拟

以河北地区蔬菜大棚秸秆生物反应堆土壤为原型,结合土壤材料MAT147模型、SPH算法和边界条件,利用ANSYS/LS_DYNA对纵向开沟过程进行数值模拟。在前进速度2 km/h、旋转速度540 r/min、耕深350 mm、刀辊倾斜角度45°参数条件下,前后处理软件LS_PREPOST仿真结果显示,SPH算法可以直观模拟纵向开沟刀辊切削土壤的整个过程,最大等效应力为43. 21 MPa,主要集中在与刀辊接触的土壤上;刀辊切削过程显示,在螺旋板及刀片螺旋布置的旋转刀辊作用下,土壤去向主要分为轴向升土和周向抛土,开沟效果明显;刀辊切削应力云图显示,土壤所受的等效应力变化小且整个过程切削比较平稳;切削稳定时的功耗为8. 23 kW,与试验中的纵向开沟装置功耗接近,验证了模拟的可靠性,为新型纵向旋转开沟装置及零部件的优化设计提供可靠依据。