农业机械学报

作者：张学军，史阳阳，鄢金山，史增录，马旭，侯召全，李华智

单位：新疆农业大学,新疆农业大学,新疆农业大学,新疆农业大学,新疆农业大学,新疆农业大学,新疆农业大学,

关键词：弹齿;残膜回收;SPH-FEM;棉秆根茬;残留率

基金：自治区重点研发计划项目（2022B02038）

针对新疆棉田现有的残膜回收技术主要侧重于机械性能，忽略收膜过程中根茬对残膜的拖拽作用，导致残膜容易挂在根茬上的问题，本文通过对捡拾弹齿在含有根茬回收残膜时理论及仿真分析，确定了弹齿工作参数。使用有限元法（FEM）与光滑粒子流体动力学（SPH）相耦合算法，将弹齿、根茬、残膜构建为FEM网格，土壤构建为SPH颗粒，对残膜所受到的剪切应变、峰值应力、拾取高度及受到根茬的拉扯应力进行模拟。模拟含有棉秆根茬时的残膜回收情况，分析回收效果。田间试验结果表明，当根茬高度为5~9cm时，残膜平均回收率为91.25%，根茬上残膜残留率为4.30%。当根茬高度为10~12cm时，残膜平均回收率为82.66%，根茬上残膜残留率为12.55%。根茬高度为5~9cm的地块比根茬高度为10~12cm的地块回收率提高8.59个百分点，根茬上的残膜残留率降低8.25个百分点。根茬高度5~9cm的地块中，根茬上残膜残留量占未回收残膜总量比根茬高10~12cm地块低45.34%。研究结果为根茬与残膜相关性以及残膜回收率提升提供了理论支持。

来源：2025年第12期

《农业机械学报》期刊编辑部

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