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秸秆留茬对水田耕作影响仿真分析 下载：86 浏览：495

赵吉坤 宋武斌 《中国土壤》 2020年7期

摘要:
秸秆的留存关系到机械对土壤耕作的作业效率。现有的研究绝大多数仅仅考虑还田秸秆,而没有考虑留茬秸秆的影响。为研究土壤耕作中留茬秸秆的影响,本文借助于EDEM离散元仿真软件,建立水稻土-旋耕刀-留茬秸秆相互作用的仿真模型。对带三种留茬秸秆(无留茬、留茬50 mm、留茬100 mm)的水稻田进行三种耕作深度(100 mm、150 mm、200 mm)的旋耕作业进行仿真,并对旋耕过程中留茬秸秆(#12、#13、#22)位移、土壤破碎情况、旋耕刀受阻力进行了分析。分析结果表明,由于旋耕刀叶片的翻耕,导致土壤和秸秆颗粒的运动比较复杂。秸秆留茬高度、位置不同,旋耕作业中秸秆的运动、位移也不同。同时,留茬秸秆会与土壤颗粒发生碰撞,导致土壤颗粒多次位移,进而影响耕作效果。另外,留茬秸秆的存在还会影响旋耕刀耕作过程中的受阻力情况,且留茬越高,旋耕刀表现出受阻力越大的趋势。本文通过建立土壤-旋耕刀-留茬秸秆相互作用模型,旨在说明留茬秸秆对耕作过程的影响,对秸秆留茬工作提供一定的借鉴。

转向过程中插秧机车轮与水田土耦合分析 下载：76 浏览：472

赵吉坤1,2 丁启朔1 张文毅2 余山山2 《中国土壤》 2019年2期

摘要:
轮胎-土壤相互作用是地面力学重要的研究内容,水稻插秧机车轮和水田土壤交互作用是非常复杂的研究课题。研究插秧机转弯过程中流变土壤非线性运动过程,是揭示其复杂力学机理的重要研究方向。搭建多体动力学ADAMS与离散元EDEM双向耦合平台,基于双向耦合方法,模拟研究插秧机转弯过程中车轮与水田土壤相互作用运动机理;对比分析试验软泥层深度、承载力和黏附力,进行耦合模拟结果的可行性分析;模拟分析土壤颗粒力和位移时程变化,进而分析双向耦合微观机理。随着转弯角度的不断加大,车身外侧车轮较内侧车轮运动过程中水稻田土壤产生明显的运动;运动过程中水稻田泥土向两侧明显分离,且在车轮的表面有一定的黏附,并随着车轮的滚动逐渐脱落,但仍有少部分黏附在车轮侧壁。插秧机转向过程中车轮与土壤破碎颗粒均发生复杂的非线性动态运动,车辙的产生与水稻田颗粒内部受力状态及变化有着密不可分的联系。
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