模拟秸秆还田条件下土壤力学特性研究

郭俊1 孙恩慧1 杨跃1 陆俊1 秦宽2

1.盐城工学院汽车工程学院 2.安徽农业大学工学院

摘要：为缓解农业车辆对田间土壤的压实，研究在土壤内部加入小麦秸秆减轻轮胎对土壤深处传递的应力。建立轮胎仿真模型，并利用离散元软件（EDEM）建立纯土壤模型和含秸秆土壤模型。将轮胎模型导入EDEM中建立轮胎—土壤的仿真模型，在其他仿真条件不变的情况下，将轮胎速度分别设为1 m/s、3 m/s、5 m/s，进行不同速度工况下轮胎在两种土壤模型上的行驶过程模拟。通过土壤固结仪对纯土壤和含秸秆土壤试样施加50 kPa、100 kPa、200 kPa、400 kPa、800 kPa的压力进行室内土壤压实试验，结果表明：含秸秆土壤在受到垂直载荷加载时，其应力变化增加量明显小于纯土壤应力变化增加量。将在EDEM中得到的仿真结果与土壤压实试验结果进行对比，含秸秆土壤模型沉陷量与纯土壤模型沉陷量降低10%，证明仿真模型的有效性，并验证加入秸秆后可以达到缓解土壤压实的效果。