农业机械学报

作者：辛亮，李泽泽，庄智圆，王航，朱轩卫

单位：东北农业大学,东北农业大学,东北农业大学,东北农业大学,东北农业大学,

关键词：水稻钵苗;根系生长数值模拟;离散元;根-土复合体

基金：黑龙江省自然科学基金优秀青年项目（YQ2023E001）

针对目前缺乏水稻钵苗多株根系交织于基质形成独立钵体复合体基础模型研究的问题，同时为后续开展水稻钵苗移栽机构栽植过程探究机械-钵体互作规律提供理论基础，本文依据水稻钵苗根系物理机械特性与生长规律，提出了一种基于Matlab根系数值模拟生长的水稻钵苗钵体复合体离散元模型建立方法。通过破坏性检测对移栽期水稻钵苗根系的几何形态与根系拓扑关系及基质相关参数进行测量与分析，结合钵盘边界因素及根-根、根-钵盘间交互生长特性，建立水稻根系生长规律相关特性函数，并通过Matlab程序设计获取水稻钵苗根系生长拓扑轨迹。利用分割排序法求解完整粒子中心坐标，依托EDEM软件平台分别将所建立的水稻钵苗根-基质离散元几何模型与EdinBurgh Elasto-Plastic Adhesion with Bonding接触力学模型结合，实现水稻钵苗钵体复合体离散元模型的建立。开展水稻钵苗钵体压缩和剪切试验对比研究，结果表明，仿真结果与试验结果趋向保持一致，误差满足相关要求，验证了水稻钵苗钵体复合体离散元模型的可行性。

来源：2025年第7期

《农业机械学报》期刊编辑部

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