农业机械学报

作者：都鑫，刘彩玲，姜萌，袁昊，戴磊，李方林

单位：中国农业大学,中国农业大学,中国农业大学,中国农业大学,中国农业大学,中国农业大学,

关键词：包膜肥料;Bonding模型;Placket-Burman;Steepest ascent;Box-Behnken;离散元法

基金：国家重点研发计划项目（2017YFD0300907）

包膜肥料是在粒状水溶性肥料表面涂覆半透水性或不透水性物质，养分通过包膜的微孔、缝隙慢慢释放出来，节肥增效作用显著。包膜肥料的养分释放特性与包膜层材料、结构紧密相关，目前常用的排肥器在排施肥料过程中会对肥料颗粒造成不同程度的机械损伤，导致包膜层破坏。为设计适用于包膜肥料无损排施的排肥器，同时缩短研发周期，采用离散元软件中的Bonding模型建立肥料颗粒仿真模型。为提高仿真精度，需对Bonding模型进行参数标定。首先通过单轴压缩试验得到包膜肥料颗粒的实际极限破碎位移和极限破碎载荷，在离散元软件中以此为目标依次通过Placket-Burman试验、Steepest ascent试验和Box-Behnken试验确定最优的Bonding模型参数组合。最优条件下单轴压缩试验表明，极限破碎位移和极限破碎载荷与实际值的相对误差分别为0.222%、0.554%。借助外槽轮排肥器验证所得标定参数组合的可靠性，以肥料颗粒破碎率为指标，得到实际与仿真中肥料颗粒破碎率相对误差不大于11.40%，满足施肥机械设计参数优化需求，可为研究包膜肥料颗粒机械破碎机理、优化设计无损排施的新型排肥器提供参考。

来源：2022年第7期

《农业机械学报》期刊编辑部

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