The 7th National Conference on Computational Mechanics of Granular Materials in conjunction with The 4th International Symposium on Computational Particle Technology (CMGM-2024 & CPT-2024)

基于离散元法的小麦植株切割过程仿真分析，对小麦收获机械切割部件的优化具有重要的意义，而准确地测量及标定小麦植株模型的力学参数是仿真重要前提。首先，本文基于Hertz-Mindlin接触模型和平行粘接模型在AgriDEM软件中建立了小麦茎秆模型。通过搭建单茎秆摆锤式切割装置进行茎秆动态切割试验，探究了茎秆相关物理特性及切割参数对切割力峰值的影响，同时，基于AgriDEM软件进行了单茎秆动态切割仿真并与实际试验结果对比，结果表明利用准静态粘接力学参数进行动态切割仿真时，茎秆模型的切割力峰值仿真误差随着切割速度的增大而增大，为进一步降低不同切割速度下的仿真误差，本文提出了茎秆粘接力学参数的标定方法。之后，通过自制的往复式切割台架试验探究了前进速度、切割速度及切割高度等相关参数对切割力峰值的影响，同时，通过基于AgriDEM软件的往复式切割过程仿真分析，进一步验证了参数标定方法的可行性。最后，利用往复式切割过程仿真对切割参数进行了优化，得到最大切割速度、切割速比和滑切角等切割参数的最佳参数组合。

离散元法，AgriDEM软件，小麦茎秆，动态切割，参数标定，仿真优化