基于ABAQUS的苜蓿割草机切割过程仿真与关键部件参数优化

来源：中国农机化学报杂志2025年第8期北京时间：

作者：李治颖, 任龙龙, 吴昆, 卢传兵, 王仁山, 宋月鹏,

单位：（1.山东农业大学机械与电子工程学院，山东泰安，271018； 2.泰山科技学院，山东泰安，271038；3.山东省设施园艺智慧生产技术装备重点实验室（筹），山东泰安，271018； 4. 山东省烟台市农业技术推广中心，山东烟台，264001； 5.莱州市农业技术推广中心，山东莱州，261400）

摘要：针对紫花苜蓿机械化收获时存在茎秆切割机制不明晰以及损伤严重导致再生周期长、饲草产量降低等问题，对苜蓿茎秆物性和力学特性参数进行测试分析，构建苜蓿茎秆的力学本构方程，采用计算机数值模拟仿真方法，对苜蓿刈割机关键部件切割过程进行仿真模拟，对割刀结构及作业参数进行优化设计。最优切割部件的结构及作业参数：刃口角为20°、曲率半径为0.1 mm、刀片厚度为4 mm、旋转速度为2 045 r/min、前进速度为3 m/s、切入角度为40°。田间试验结果表明，优化后的关键部件可以显著降低苜蓿草的损伤，对我国苜蓿机械化收获技术与装备研发、促进苜蓿产业高质量发展具有重要现实意义。

关键词：紫花苜蓿,割草机,动力学仿真,响应面分析,参数优化

基金资助：山东省自然科学基金（ZR2023ME122，ZR2019MEE092）；山东省现代农业技术产业体系岗位专家专项（SDAIT—06—12）