基于光滑粒子流体动力学的旋耕切土数值模拟
2022-03-16分类号:S222.3
【部门】湖南农业大学机电工程学院 智能农机装备湖南省重点实验室
【摘要】为明确ⅠT245型旋耕刀(刀座式)切割重粘土过程,基于光滑粒子流体动力学(smoothed particle hydrodynamics,SPH)方法对旋耕刀—土壤进行建模,使用ANSYS/LS–DYNA软件进行仿真,分析了单个旋耕刀在刀盘转速200 r/min、前进速度0.6 m/s、耕深0.12 m工况下的切土扭矩情况,仿真平均扭矩为5.84 N·m,以库伦定理、朗肯土压力理论为依据计算的理论平均扭矩为6.42 N·m,二者误差为8.98%。分别使用理论方法和有限元方法,以前进速度、刀辊转速和耕深为影响因素,以比功为评价指标,进行Box–Behnken试验,得到旋耕比功与机器前进速度、刀盘转速及耕深的回归方程,表明在符合农艺要求的情况下,应选择尽可能选择较大的前进速度和耕深,较小的刀轴转速。
【关键词】旋耕刀 土壤切削 数值模拟 光滑粒子流体动力学
【基金】
【所属期刊栏目】湖南农业大学学报(自然科学版)
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