全膜双垄沟起垄覆膜机镇压作业过程仿真分析与试验

来源：农业工程学报杂志2020年第1期北京时间：

作者：张仕林,赵武云,戴飞,宋学锋,瞿江飞,张锋伟,

摘要：为深入研究全膜双垄沟起垄覆膜机镇压作业过程中不同工作参数对机具运行及种床构建质量的影响，该文利用ABAQUS软件建立镇压装置轮组与种床土壤互作的三维有限元模型，模拟镇压作业过程中触土部件与土壤相互作用的动态过程。采用三因素三水平 Box-Behnken 试验设计方法，建立载荷、机具前进速度、土壤含水率与垄面沉陷量、水平牵引阻力及渗水孔偏移量之间的数学模型，寻求覆膜机镇压轮组的最优作业参数组合。仿真试验中采用基于ALE算法的自适应网格划分技术解决网格畸变导致的仿真中断问题。仿真结果确定了3种不同土壤条件下较优的作业参数组合，并进行田间验证试验。结果表明，土壤含水率为15%条件下，机具前进速度为1.01 m/s，施加载荷为100 N时镇压轮组所受水平牵引阻力均值为44.15 N，大垄垄面平均沉陷量为11.82 mm，渗水孔平均偏移量为8.25 mm，试验结果满足全膜双垄沟种床构建质量要求。本文建立的三维有限元模型可用于预测镇压装置工作过程中的作业情况，可为机械化双垄沟种床构建作业方式及起垄覆膜机镇压装置的设计提供参考。

关键词：农业机械, 有限元法, 仿真, 全膜双垄沟, 种床构建, 镇压过程