农业工程学报

作者：李良山,于建群,于亚军,赵佳乐,赵慧艳,王宁,

关键词：东北, 壤土, 含水率, 离散元法, 参数预测, 接触模型

基金：42

针对东北壤土含水率多变导致离散元参数标定繁琐的难题，该研究构建了一套高效的参数直接预测模型。首先通过物理堆积试验建立“含水率-宏观堆积角”关系模型（italic>R/italic>su2/su=0.98）。然后采用Box-Behnken试验设计，对商业软件EDEM和国产自研软件AgriDEM的关键接触参数进行标定优化，构建“堆积角-微观仿真参数”的映射关系（italic>R/italic>su2/su=0.99）。最终通过耦合上述模型，建立“含水率-仿真参数”直接预测模型。通过独立土壤直剪试验验证，结果表明，该预测模型能准确复现土壤内摩擦角随含水率增加而减小、黏聚力随之增大的物理规律，仿真与试验结果高度吻合，2软件的仿真误差为0.64%～7.19%。对比发现，国产AgriDEM软件的仿真结果在关键力学指标上与试验值吻合度更优，其内摩擦角（0.90%～4.52%）和黏聚力（0.64%～6.71%）的相对误差均小于商业软件EDEM（相对误差分别为0.80%～7.19%和4.78%～6.49%）。该研究成果不仅为变含水率土壤的离散元建模提供了高效、可靠的解决方案，也为国产农业工程软件的开发应用及相关耕作部件的优化设计提供重要的理论依据与数据支撑。/

来源：2026年第8期

《农业工程学报》期刊编辑部

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