杨　望，张　硕，陈科余，杨　坚

(1.广西大学 机械工程学院，南宁　530004；2.广西制造系统与先进制造技术重点实验室， 南宁　530004)



基于土壤分层的木薯块根拔起系统动力学仿真模型

杨望1，2，张硕1，陈科余1，杨坚1

(1.广西大学 机械工程学院，南宁530004；2.广西制造系统与先进制造技术重点实验室， 南宁530004)

摘要：针对土壤采用整体建模方法建模，木薯块根拔起过程动力学仿真精度受限及耕作层表土材料建模参数测定困难的问题，采用物理试验、FEM和光滑粒子流体动力学方法 (Smoothed particle hydrodynamics, SPH)的耦合方法，建立土壤硬度测试系统动力学仿真模型，对木薯种植地耕作层土壤建模材料参数弹性模量进行了反求。同时，建立了基于土壤分层的木薯块根拔起系统动力学仿真模型，且和采用整体建模方法建立的木薯块根拔起系统动力学仿真模型进行了精度比较。结果表明：建模材料参数弹性模量的反求方法有效，基于土壤分层的木薯块根拔起系统动力学仿真模型精度高。

关键词：木薯块根；分层；土壤硬度；材料反求；动力学仿真

0引言

木薯块根拔起时，块根容易被拔断，造成收获损失，因此进行挖拔式木薯收获机械的块根拔起机构系统设计需探明块根拔起机理。目前，在块根拔起机理研究方面主要是采用物理试验方法、土力学理论和动力学仿真技术，建立拔起力与拔起速度、土壤性质、块根尺寸等关系的数学模型，进行块根拔起力的影响机理研究；或通过建立木薯块根收获过程的动力学仿真模型，在细观上研究块根的拔起收获机理[1-4]。……