新疆棉田耕后土壤模型离散元参数标定

来源：农业工程学报杂志2021年第20期北京时间：

作者：宋少龙,汤智辉,郑炫,刘进宝,孟祥金,梁宇超,

摘要：为提高耕后棉田分层施肥开沟覆土过程离散元仿真模拟的准确性，采用EDEM离散元软件对分层施肥作业土壤的堆积和滑落过程进行仿真模拟，来标定土壤接触参数。通过通用旋转中心组合试验，采用 Design-Expert 软件对试验数据进行回归分析，以实测土壤休止角、土壤与65 Mn钢滑动摩擦角为优化目标，获得最优的离散元接触参数组合为：土壤间恢复系数0.48、土壤间滚动摩擦系数0.56、土壤间静摩擦系数0.24、土壤与65 Mn钢间恢复系数0.5、土壤与65 Mn钢间滚动摩擦系数0.1、土壤与65 Mn钢间静摩擦系数0.31。为验证标定优化的离散元模型参数的准确性，对土壤堆积试验和滑落试验进行仿真试验与实际试验对比，两者相对误差分别为1.7%和2.5%；并在最优标定参数组合条件下，采用离散法仿真模拟分层施肥装置的开沟覆土过程，获得分层施肥装置5、6和7 km/h作业速度下，仿真试验和田间试验的工作阻力相对误差分别为10.2%、7.95%、7.04%，误差在可接受范围内。仿真试验和田间试验开沟覆土效果基本一致，验证了土壤参数标定的准确可靠，可为后期分层施肥装置减阻研究提供理论基础和技术支持。

关键词：土壤, 离散元法, 开沟覆土, 分层施肥, 参数标定