摘要

传统深松铲破坏土壤仿真模型存在土壤间作用力分析不够精准,无法确定深松铲作业的最佳入土深度。为此,构建基于光滑粒子流体动力学方法(Smoothed Particle Hydrodynamics, SPH)算法的深松铲破坏土壤仿真模型。将深松铲破坏土壤过程分为剪切失效和切削失效,采用光滑粒子流体动力学方法,通过差值函数描述全部质点存在的相互作用,获取最佳光滑长度值。引入有限元分析方法,利用点-面形式构建土壤分析的耦合模型,确定土壤失效准则。利用此模型,分别探究铲尖与铲柄破坏土壤、刀面破坏土壤时深松铲受到的阻力情况。根据前铲与后铲对土壤的破坏作用,计算前后两铲对土壤的破坏半径及土壤扰动体积,完成深松铲破坏土壤的仿真模型构建。仿真结果证明,利用上述模型能够得出入土深度对土壤破坏的轮廓变化规律,可确定最佳入土深度,有效提高深松铲作业效果。