摘要:為獲取正弦指數(shù)曲線型開溝刀片的最佳結構參數(shù),,依據(jù)正弦指數(shù)曲線方程和二次正交旋轉中心組合設計方案,,設計了15種型式的開溝刀片,并進行土槽試驗。以彎折角,、彎曲半徑、切土角為影響因子,,以功率消耗和溝深穩(wěn)定性系數(shù)為響應值,,利用Design-Expert 8.0.6軟件進行回歸分析和響應面分析,探求單因子及交互因子對響應值的影響效應,,并結合非線性優(yōu)化計算方法,,對正弦指數(shù)曲線型開溝刀片的結構參數(shù)進行優(yōu)化計算。結果表明:在土壤堅實度為0.29MPa,、土壤含水率16.2%的條件下,,各因子對功率消耗的影響貢獻由大到小為:彎折角、切土角,、彎曲半徑,;對溝深穩(wěn)定性系數(shù)的影響貢獻由大到小為:切土角、彎折角,、彎曲半徑,。優(yōu)化所得正弦指數(shù)曲線型開溝刀片最佳結構參數(shù):彎折角為86.75°,彎曲半徑為12mm,,切土角為13.8°,,此時功率消耗理論最小值為32.32kW,溝深穩(wěn)定性系數(shù)為95.6%,,驗證試驗表明功率消耗最小值為34.27kW,,溝深穩(wěn)定性系數(shù)為92.82%,,理論值與試驗值誤差小于10%,驗證了回歸模型的正確性,。將優(yōu)化前,、后和現(xiàn)有開溝刀片在2種不同土壤條件下進行對比試驗,結果表明優(yōu)化后刀片的功率消耗比優(yōu)化前分別下降4.28kW和4.23kW,,溝深穩(wěn)定性系數(shù)分別提高7.12個百分點和7.02個百分點,,比現(xiàn)有開溝刀片下降7.68kW和6.91kW,溝深穩(wěn)定性系數(shù)提高14.34個百分點和8.34個百分點,。研究成果為正弦指數(shù)曲線型開溝刀片的優(yōu)化設計提供了理論參考,。