摘要:秸稈-土壤-旋耕刀之間的相互作用機理對于分析耕作過程有著重要作用,。為研究秸稈-土壤-旋耕刀的宏觀及微觀相互作用,對系統(tǒng)中的秸稈位移進行了仿真分析,。首先建立了秸稈-土壤-旋耕刀相互作用的三維離散元模型,;其次,,對仿真結(jié)果與室內(nèi)土槽實驗結(jié)果進行對比分析,在土槽實驗中采用示蹤器方法測量秸稈位移,;仿真中導出每個時刻的秸稈位置用來描述秸稈仿真位移,;最后,利用仿真數(shù)據(jù)對秸稈位移進行三維分析,。實驗和仿真都在恒定前進速度0.222m/s和耕深100mm及4種轉(zhuǎn)速(77、100,、123,、146r/min)下進行。實驗與仿真結(jié)果皆顯示秸稈位移隨著轉(zhuǎn)速增加呈現(xiàn)增加的趨勢,;秸稈的水平運動位移總是大于同轉(zhuǎn)速下的側(cè)向位移,;高轉(zhuǎn)速下的實驗與仿真位移誤差約為40%,低轉(zhuǎn)速下為70%,。利用擬合的誤差方程和仿真值可以估算秸稈的水平和側(cè)向位移值,,估算值與實驗值誤差為8.7%和9.3%。通過追蹤不同位置的秸稈顆粒發(fā)現(xiàn):初始位置不同的秸稈顆粒具有不同的運動:位于正切刃內(nèi)側(cè)的秸稈在刀刃切開土壤時,沿正切刃邊緣滑出,;而位于側(cè)切刃下方的秸稈在開始時被側(cè)切刃擠壓隨刀刃一起運動,,而后隨土壤一起被拋起;遠離旋耕刀工作范圍的秸稈,,則因受土壤擾動影響而僅有微小的位移,。緊靠側(cè)切刃及過渡刃周圍的秸稈顆粒在考察時間段內(nèi)被直接旋耕入土??梢岳媒斩挼拇怪狈较蚴芰η闆r,,優(yōu)化旋耕刀刃口曲線提高秸稈在旋耕過程中直接入土的比例;還可以整合秸稈水平和側(cè)向位移及分布,,尋找最優(yōu)工作參數(shù)使秸稈在3個方向都能均勻分散,,從而提高秸稈分布均勻度。