文献类型：期刊文章

作　　者：王甜[1] 陈雄飞[1] 刘俊安[1] 刘木华[1] 余佳佳[1] 蔡金平[1] 陶中岩[1]

WANG Tian;CHEN Xiongfei;LIU Jun’an;LIU Muhua;YU Jiajia;CAI Jinping;TAO Zhongyan(Jiangxi Provicial Key Laboratory of Modern Agricultural Equipment/College of Engineering,Jiangxi Agricultural University,Nanchang 330045,China)

机构地区：[1]江西农业大学工学院/江西省现代农业装备重点实验室,江西南昌330045

出　　处：《江西农业大学学报》

基　　金：国家自然科学基金项目(51965024);江西省农机装备应用产业技术体系(JXARS-21)。

年　　份：2024

卷　　号：46

期　　号：1

起止页码：232-240

语　　种：中文

收录情况：BDHX、BDHX2023、CAB、CAS、CSCD、CSCD2023_2024、IC、JST、RCCSE、WOS、ZGKJHX、核心刊

摘　　要：【目的】针对水稻机械直播稻田播前土壤与触土部件的相互作用机理不明确等问题,可利用离散元分析法研究影响水稻精量穴直播质量的因素。由于播前土壤的结构复杂,其表层泥浆与耕层存在一定差异,因此,需分层构建复合土壤模型。为获取精确的水稻机械直播的表层泥浆离散元参数,开展试验研究和仿真分析,并标定表层泥浆的离散元仿真参数。【方法】按照水稻精量穴直播的整地要求处理,并在播种前去田间获取表层泥浆,采用漏斗法进行泥浆堆积角试验,利用数显倾角仪多次测量泥浆堆积角并取平均值。选择EDEM离散元软件中Hertz-Mindlin with JKR接触模型,开展泥浆堆积角仿真试验。以堆积角为响应值,通过Plackett-Burman试验筛选出对堆积角影响显著的3个参数,进一步开展最陡爬坡试验缩小显著性参数的取值范围。采用Box-Behnken试验建立表层泥浆堆积角与筛选的显著性参数的回归模型,并以物理试验测得的泥浆堆积角为目标值,对显著性参数寻优得到最佳参数组合。将最优参数代入仿真软件验证表层泥浆颗粒离散元参数的准确性。【结果】泥浆堆积角物理试验获取表层泥浆堆积角为40.20°。Plackett-Burman试验结果表明,泥浆剪切模量、泥浆-泥浆表面能和泥浆-钢表面能对表层泥浆堆积角有显著性影响,其余试验因素对堆积角的影响均不显著。最陡爬坡试验将显著性参数的最优区间缩小为:泥浆剪切模量1.6~4.6 MPa、泥浆-泥浆表面能0.25~0.35 J/m^(2)、泥浆-钢表面能0.02~0.04 J/m^(2)。通过堆积角回归模型,获取最优解为:泥浆剪切模量1.839 MPa、泥浆-泥浆表面能0.25 J/m^(2)、泥浆-钢表面能0.029 J/m^(2)。将最优参数仿真软件验证的结果为39.10°,与泥浆堆积角物理试验结果的相对误差为2.74%。【结论】基于Hertz-Mindlin with JKR接触模型标定的水稻机械直播的表层泥浆颗粒离散元�

关 键 词：水稻 机械直播 土壤 表层泥浆  离散元 参数标定  堆积角  

分 类 号：S223.2]