基于ANSYS和EDEM的小麦茎秆切割仿真研究

针对小麦茎秆切割过程中的问题,利用有限元软件ANSYS的显示动力学模块Explicit Dynamics和离散元软件EDEM(Engineering Discret Element Method),分别对小麦茎秆无支撑切割过程进行仿真研究。结果表明,峰值切割力和切割质量随着切割速度的增加而提高。在同等条件下,切割效果较好且省力的切割形式应为切割速度为50 m/s时的滑切,滑切角在50°时的峰值切割力明显减小。在EDEM中,以40～70 m/s的切割速度进行仿真时,所得峰值切割力数据与ANSYS仿真结果接近,且峰值切割力随切割速度的变化趋势保持一致,表明所建立的茎秆离散元模型较为准确,并且利用离散元软件进行仿真模拟更有优势,可为后续的茎秆群体切割仿真提供基础模型,也为茎秆切割仿真提供了一种全新的研究思想。