张闯闯，马 臻，王俊发，邱新伟，刘佳成

（佳木斯大学机械工程学院，黑龙江 佳木斯 154007）

0 引言

我国作为农业大国，机械部件在农业生产中起着至关重要的作用[1,2]，在机械耕地作业中，铧式犁仍被普遍使用[3]，作为耕地作业机械的重要部件之一，犁铲的磨损失效是铧式犁零件破坏的主要形式和造成经济损失的主要原因。

田间土壤的理化性质复杂多变，影响犁铲磨损的因素众多[4]，犁铲磨损的主要形式有土壤间硬质颗粒对犁铲的磨粒磨损、犁铲工作时的疲劳磨损和潮湿土壤对犁铲的腐蚀磨损等，其中最主要的磨损形式是磨粒磨损[5-7]。为探讨土壤的理化性质和铧式犁工作条件对犁铲磨损的影响，本文建立EDEM离散元铧式犁—土壤颗粒模拟仿真模型，对影响犁铲磨损的几个重要因素进行分析。

1 EDEM模拟磨损分析

鉴于土壤的非连续特性，很适合使用离散单元法（Discrete Element Method 简称DEM）进行模拟。因此，选用EDEM 软件进行模拟仿真[8]。对于EDEM 仿真模型，其物理宏观力学特性与颗粒微观参数之间有着复杂的不确定性[9]，所以需要确定颗粒模型的参数，在实际工程中参数的标定可以通过三轴压缩试验和堆积角试验完成。EDEM 软件将每个离散体作为单独的个体进行建模分析，EDEM 软件内置多种模型，由于土壤颗粒间及孔隙中的水分因表面张力形成一定的黏结力[10]，因此采用Hertzmindlin with JKR 接触模型[11-14]，这种模型能够在无滑移接触的基础上考虑材料的内聚力，同时运用EDEM 内置的Relative Wear 模型和Hertz-Mindlin with Archard Wear 模型对铧式犁作业过程进行磨损仿真分析[15]。……