农业机械学报

作者：果霖，方启明，李明飞，王智，王灿，张立芸

单位：云南农业大学,云南农业大学,云南农业大学,西安石油大学,云南农业大学,云南农业大学,

关键词：滇中地区红黏土;离散元;无侧限抗压强度试验;参数标定

基金：国家重点研发计划项目(2022YFD1901501)和云南省教育厅科学研究基金项目(2022J0343)

适用于山区坡耕地的耕整地机械在优化设计过程中缺乏准确的离散元仿真模型参数，制约了机具的设计改进。以滇中地区坡耕地红黏土为研究对象，结合无侧限抗压强度试验和离散元仿真方法，建立了基于EEPA模型和Bonding模型的无侧限抗压强度试验仿真模型，并对仿真模型中的相关参数进行标定。试验中土样断裂的最大轴向压力平均值为431.19 N。以最大轴向压力为响应值设计Plackett-Burman试验、Steepest Ascent试验和Box-Behnken试验来确定离散元仿真模型参数，并通过试验来验证仿真的可靠性。Bonding模型单位面积法向刚度X1为3.14×108 N/m3、临界法向应力X3为53 175.4 Pa、EEPA模型接触塑性比X6为0.318 24。在该参数组合下进行验证仿真，其最大轴向压力与试验的相对误差仅为1.71%，并且Bond键的断裂面与试验相比较为符合。仿真与试验所得到的数据基本一致，说明该参数组合可靠，可为后续红黏土的离散元仿真提供理论依据。

来源：2024年第9期

《农业机械学报》期刊编辑部

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