【目的】获取生态茶园土壤与开沟触土部件相互作用的离散元仿真模型参数,建立生态茶园的“土壤-绿肥根茬秸秆-开沟触土部件”离散元仿真模型,为生态茶园触土部件离散元仿真研究提供依据。【方法】采用物理下落堆积、斜面滚动试验与离散...【目的】获取生态茶园土壤与开沟触土部件相互作用的离散元仿真模型参数,建立生态茶园的“土壤-绿肥根茬秸秆-开沟触土部件”离散元仿真模型,为生态茶园触土部件离散元仿真研究提供依据。【方法】采用物理下落堆积、斜面滚动试验与离散元仿真联合方案,基于Hertz-Mindlin with Bonding接触模型,对土壤颗粒间及土壤-开沟触土部件材料(65 Mn钢)接触参数进行标定。以土壤下落堆积角、土壤颗粒斜面滚动距离为评价指标,以静摩擦系数、滚动摩擦系数和恢复系数为试验因素,应用Box-Behnken的响应面优化方法,确定土壤堆积角与土球斜面滚动距离的回归模型。【结果】模型优化处理后,土壤颗粒之间的静摩擦系数、滚动摩擦系数和恢复系数分别为1.017、0.089和0.222。土壤-开沟部件的静摩擦系数、滚动摩擦系数和恢复系数分别为0.279、0.104和0.487。仿真标定结果与物理试验的相对误差为0.68%和0.98%。基于标定参数建立生态茶园“土壤—绿肥根茬秸秆-开沟触土部件”离散元仿真模型,通过仿真试验与田间试验对比分析,开沟深度和开沟宽度的最大相对误差分别为8.15%和6.36%。【结论】标定优化后的参数与物理试验的相对误差小,建立的生态茶园“土壤-绿肥根茬秸秆-开沟触土部件”离散元仿真模型的可靠性与有效性较高。展开更多
文摘【目的】获取生态茶园土壤与开沟触土部件相互作用的离散元仿真模型参数,建立生态茶园的“土壤-绿肥根茬秸秆-开沟触土部件”离散元仿真模型,为生态茶园触土部件离散元仿真研究提供依据。【方法】采用物理下落堆积、斜面滚动试验与离散元仿真联合方案,基于Hertz-Mindlin with Bonding接触模型,对土壤颗粒间及土壤-开沟触土部件材料(65 Mn钢)接触参数进行标定。以土壤下落堆积角、土壤颗粒斜面滚动距离为评价指标,以静摩擦系数、滚动摩擦系数和恢复系数为试验因素,应用Box-Behnken的响应面优化方法,确定土壤堆积角与土球斜面滚动距离的回归模型。【结果】模型优化处理后,土壤颗粒之间的静摩擦系数、滚动摩擦系数和恢复系数分别为1.017、0.089和0.222。土壤-开沟部件的静摩擦系数、滚动摩擦系数和恢复系数分别为0.279、0.104和0.487。仿真标定结果与物理试验的相对误差为0.68%和0.98%。基于标定参数建立生态茶园“土壤—绿肥根茬秸秆-开沟触土部件”离散元仿真模型,通过仿真试验与田间试验对比分析,开沟深度和开沟宽度的最大相对误差分别为8.15%和6.36%。【结论】标定优化后的参数与物理试验的相对误差小,建立的生态茶园“土壤-绿肥根茬秸秆-开沟触土部件”离散元仿真模型的可靠性与有效性较高。
