农业机械学报

作者：张学宁，王德成，尤泳，金峤，赵彦瑞

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,

关键词：土壤-根系复合体;草地切根;本构关系;三轴试验;ABAQUS;数值模拟

基金：财政部和农业农村部：现代农业产业技术体系建设专项（CARS-34）

为降低切根作业过程中的阻力，对不同盖度草地复合体的坚实度、容重、含水率、孔隙度、含根量、根系直径等物理特征及根系分布特征进行了数学统计分析；通过草地原状土及重塑土的三轴试验，对不同退化程度的草地复合体的本构关系进行了研究，并利用ABAQUS仿真软件验证了不同退化程度草地复合体的本构关系。结果表明，不同盖度草地复合体的物理特征及根系分布特征差异较大，盖度为30%～50%的退化草地物理状况最好；草地原状土试样的黏聚力、抗剪强度、弹性模量及割线模量均随草地退化程度的加剧而减小，切根刀对草地的剪切强度应大于243.03kPa；仿真三轴试验与实际三轴试验所得偏应力极限值的相对误差均小于8%，所确定的本构参数可直接应用于草地土壤的数值建模。研究可为草地切根作业及切根刀的优化设计提供理论依据。

来源：2022年第7期

《农业机械学报》期刊编辑部

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