农业机械学报

作者：郇晓龙，冯猛超，武传宇，贾江鸣，陈建能

单位：浙江理工大学,浙江理工大学,浙江理工大学,浙江理工大学,浙江理工大学,

关键词：茶园;土壤-有机肥混料;离散元模型;参数标定;田间试验

基金：国家自然科学基金项目（32301715）、财政部和农业农村部：国家茶叶产业技术体系项目（CARS-19）、浙江省农机研发推广一体化项目和浙江理工大学科研业务费专项资金项目（24242211-Y）

为提高茶园土壤-有机肥混料的离散元模型仿真精度，以茶园土壤与有机肥为研究对象，通过物理试验与仿真模拟相结合的方法进行参数标定。通过斜面法、滚动摩擦试验及碰撞恢复系数测定，获取土壤与有机肥的物理参数及接触参数，并基于圆筒提升法实测混料堆积角。利用Plackett-Burman试验筛选出显著影响参数，结合最陡爬坡试验确定优化区间，通过Box-Behnken响应面法建立二次回归模型，获得最优参数组合：土壤-有机肥恢复系数为0.35、有机肥-有机肥滚动摩擦因数为0.115、有机肥-钢板碰撞恢复系数为0.606。同时通过含水率试验分析明确了模型含水率的适用区间（5%~10%）。验证试验表明，仿真堆积角为24.49°，与实际值相对误差为1.65%。搭建茶园中耕施肥机样机，进行田间和仿真旋耕施肥试验，得到不同旋耕转速（150、200、250、300r/min）条件下，田间试验和仿真试验覆土率的相对误差分别为6.21%、4.52%、7.13%、7.72%，仿真试验与田间试验的土壤-有机肥分布情况相一致，验证了土壤-有机肥混料离散元模型和接触参数的准确性。

来源：2025年第12期

《农业机械学报》期刊编辑部

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