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　　离散元法的打仗处理惩罚模子包罗2种：硬球模子（rigid-particle models）与软球模子（soft-particle models）。硬球模子不思量颗粒打仗力巨细和外貌变形，并假设颗粒碰撞在瞬间完成，适于快速举动、低浓度颗粒体系的数值模仿。软球模子将颗粒间的打仗简化为弹簧振子的阻尼振动，不思量打仗力加载汗青，答允颗粒有较长时间打仗，Cundall 和Strack回收软球模子提出了颗粒物质的离散元法模仿的思路。按照耕耘泥土颗粒受力后的举动特性，对其举办离散元模仿时回收软球模子。
　　　　泥土的耕耘进程就是泥土—机器彼此浸染的进程，如翻地、开沟、深松等，如何成立耕耘进程中泥土—机器彼此浸染的模子，进而优化设计相关农机具，一直是农业机器规模存眷的问题。成立泥土—机器彼此浸染模子是一个巨大的进程，这是由于泥土介质的空间变异性及非线性特征。
　　2 离散元法在耕耘泥土动力学中的应用
　　回收离散元法阐明耕耘进程中农机部件与泥土彼此浸染时泥土的活动进程，需成立农机事情部件的离散元法阐明模子，包罗泥土颗粒的几许模子、打仗力学模子等方面。
　　3.1 泥土颗粒的几许模子
　　在对耕耘泥土举办离散元打仗力学建模时，需要思量泥土的孔隙率、含水率等影响，徐泳等提出了回收离散元法对耕耘泥土举办三维建模的思路和仿真方案，先容了几种差异泥土条件下的颗粒力学模子，如无粘连/粘连干颗粒模子及牛顿流体/非牛顿流体湿颗粒模子；翟力欣等对泥土离散元3种模子（线性刚度模子、滑移模子及并行约束模子）举办了先容，并综合3种模子给出了泥土干颗粒模子和湿颗粒模子；张锐，李建桥[7]阐明白粘湿泥土的微观力学布局，将泥土颗粒之间的液桥力和粘附力加到相应颗粒打仗力的计较公式中，成立了粘湿泥土离散元力学模子，并操作PFC2D举办了推土板的相关模仿。
　　泥土离散元模子的参数主要包罗泥土颗粒的尺寸、密度、摩擦系数、弹性模量、剪切模量、规复系数、刚度系数、泊松比和时间步长等，有些参数可以由试验直接得到，而规复系数、打仗模子的法向/切向刚度系数则无法由试验直接得到。对此，很多研究者回收重复模仿试验的要领来获取参数，如Franco基于直接剪切试验和颗粒间连锁现象的模仿提出了一种计较离散元参数的要领，并据此测出了泥土的内摩擦角。通过模仿泥土颗粒会萃、泥土三轴试验或剪切试验可以获得模仿所需的微观参数，这种要领得到的参数大多是一个范畴，且需较多的试验次数才气得到较量精确的参数。（节选）
　　传统的有限元法难以深刻领略耕耘进程中泥土的动力学行为，在离散元法呈现后，不少学者操作离散元法举办了泥土动力学研究。Asaf等人[1]提出的履带板以及刚性轮与泥土彼此浸染的仿真功效与试验功效具有精采的相关性，表白了离散元模仿可以作为优化设计的东西；Tanaka等人[2]成立了一个震动深松铲与泥土间彼此浸染的离散元模子，可以对深松铲柄的形状举办优化；Horner等[3]提出了犁和泥土间彼此浸染的三维离散元模子，该模子可以对泥土举办精采的定性阐明，因此可以研究耕地进程中的泥土变形，可是缺乏相关的定量阐明；Hofstetter[4]成立了模仿推土机刮土铲与泥土彼此浸染的三维离散元模子；在程度偏向，该仿真功效与尝试功效十分吻合；钱立彬[5]等回收离散元法模仿了泥土的双轴试验、直接剪切试验、泥土的坚硬度试验以及开沟器开沟进程的试验，模仿功效与土槽试验功效根基一致。
　　离散元法由Cundall P.A.传授于20世纪70年月提出，最初用来阐明岩石力学问题。它是研究不持续体问题的一种数值模仿要领，以牛顿第二定律为理论基本，回收动态败坏法迭代求解，通过跟踪每个颗粒的受力及举动状态来获取整个颗粒群体的举动信息。由于其离散的特点，在阐明大局限颗粒群体系统时，无论是颗粒或是界线都不需要做大的简化；在赋予颗粒打仗模子内聚力或粘结力学模子时，还可以阐明离散颗粒结块可能颗粒团聚体破碎的进程。因此，离散元法在对具有离散特性的泥土举办仿真阐明时具有很是明明的优势。离散元法也成为研究离散颗粒物质动力学的一种通用要领，今朝遍及应用于岩土工程、粉体压实、散粒物料输送、泥土与机器的彼此浸染、脆性质料加工等规模。离散元法仿真流程如图1所示。
　　由于耕耘泥土布局和性质的巨大性，今朝的泥土离散元模子仍与现实泥土颗粒有必然差距，农机部件在泥土中举动时泥土的破碎、活动等环境需要进一步研究。
　　3.2 泥土颗粒离散元打仗模子的成立
　　颗粒形状对离散元模仿进程具有重要的影响，今朝颗粒质料的离散元模仿多回收圆形（球形），思量到颗粒的实际形状，有不少学者对非圆形（球形）颗粒举办了研究，如Wang和Liang提出了用组合圆弧来模仿成堆的椭圆颗粒；Ting等提出了多边形颗粒模子。组合颗粒模子通过沟通可能差异直径球体的组合结构三维颗粒，如赵历通过四球组合结构了大豆颗粒；郭敬山结构了三维玉米颗粒模子；党丽娜[6]通过对非球颗粒三维建模要领及计较要领的研究，基于颗粒三维扫描图像，操作球体的自动填充完成了非球颗粒的自动建模。诚然，组合颗粒模子与真实颗粒形状更为靠近，但由于其打仗搜索过于巨大，在举办离散元仿真阐明时计较劲过大，所需时间较长，因此，对付泥土这种大局限非球形颗粒模仿时仍以球形（圆形）为主。
　　3.3 泥土离散元模子参数简直定
　　3 耕耘泥土离散元模子研究
　　今朝，对耕耘进程中泥土动态行为的研究多回收基于持续介质的有限元法，该要领将泥土视为整体，然而在耕耘进程中存在土层的疏散和殽杂，缝隙的呈现及泥土颗粒的活动，这使有限元法对泥土的举动的模仿就有范围性了。泥土自己是由泥土颗粒、气体、液体构成的多相巨大颗粒团聚体，是一种典范的离散颗粒物质。连年来，越来越多的学者开始操作离散元法（Discrete Element Method）研究泥土的动态行为。
　　1 离散元法简介