基于离散元的稻板田旋耕功耗预测模型研究

被引：74

作者：

祝英豪 ^{[1
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夏俊芳 ^{[1
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曾荣 ^{[1
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郑侃 ^{[1
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杜俊 ^{[1
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刘政源 ^{[1
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机构：

[1] 华中农业大学工学院

[2] 农业农村部长江中下游农业装备重点实验室

来源：

农业机械学报 | 2020年 / 51卷 / 10期

基金：

国家重点研发计划;

关键词：

旋耕; 功耗; 预测模型; 稻板田; 离散元;

D O I：

暂无

中图分类号：

S222.3 [旋转耕耘机械];

学科分类号：

082801 [农业机械化工程];

摘要：

针对旋埋刀辊在对长江中下游稻板田耕作时存在的高功耗问题,基于离散元方法构建稻板田旋耕功耗预测模型,以辅助旋埋刀辊功耗检测。连续3年对稻板田土壤含水率的进行监测,发现土壤含水率与其塑限接近,说明稻板田土壤塑性较差,结合土壤受载后的形变及破坏特点最终选定HertzMindlin with Bonding颗粒接触模型表征稻板田土壤的粘结和破坏情况。根据旋耕作业形式的特殊性和旋埋刀辊的结构特点,沿幅宽方向缩小旋埋刀辊的尺度在旋耕测试平台的辅助下,完成标定参照试验。利用离散元软件建立旋耕作业模型,进行等步长爬坡试验,通过步阶次序建立接触参数与功耗指标之间的函数关系,代入标定参照试验功耗值,最终确定稻板田旋耕功耗预测模型的接触参数取值,完成模型的构建。为进一步验证该模型的适用性,在不同作业工况下对通用刀辊和旋埋刀辊进行误差对比试验,结果显示,预测误差范围为3.63%～9.48%,均值为6.65%,结合方差分析说明稻板田旋耕功耗预测模型适用于不同旋耕刀辊及工况下的功耗预测。还原刀辊真实尺度的田间试验功耗预测误差范围为2.50%～12.81%,均值为7.28%,刀辊结构在缩放过程误差变化较小,说明模型能够准确反映旋埋刀辊在稻板田作业的功耗情况。

引用

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页数：9

共 21 条

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关于Plackett-Burman饱和设计数据分析方法的比较研究 [D].

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