基于Abaqus的缺口圆盘刀开沟作业有限元仿真及分析

齐　鹏，高富强，邱立春

(沈阳农业大学 工程学院，沈阳　110161)



基于Abaqus的缺口圆盘刀开沟作业有限元仿真及分析

齐鹏，高富强，邱立春

(沈阳农业大学 工程学院，沈阳110161)

摘要：为分析免耕播种机破茬开沟部件开沟作业时圆盘刀与土壤之间的相互作用情况,在Abaqus有限元分析软件中建立了圆盘刀——土壤侵彻的三维动态有限元模型，在Explicit动态显示模块下进行仿真试验分析。搭建了基于室内土槽的圆盘刀牵引平台，通过土槽试验对有限元模型的正确性、有效性进行验证，结果表明：该有限元模型能准确模拟圆盘刀在土壤上进行开肥沟作业的过程。选取机组前进速度、圆盘刀入土深度和圆盘刀刀面与前进方向之间偏角等作为试验因素进行基于上述有限元仿真的正交试验，得到各因素及其一阶交互作用对模型中肥沟深度和宽度的影响规律。同时得到：在机组前进速度为1.67 m/s、圆盘刀入土深度为12cm、圆盘刀面偏角为6°时，破茬开沟部件所开肥沟质量最佳。

关键词：免耕播种机；缺口圆盘刀；有限元法

0引言

免耕播种是指在未经耕整覆盖有秸秆残茬的土壤上直接进行播种作业[1]。与传统播种方式相比，最大的不同在于播种机前部配置有各式各样的破茬开沟部件，主要作用是切断秸秆残茬并开出良好的肥沟便于排肥同时为接下来的播种作业做扰土准备。近年来，随着国内材料工艺和金属热处理技术的日臻成熟，各式破茬开沟机构的强度及可靠性得到很大提高，完全能够满足秋季还田地的破茬作业要求。……