近日,南京农业大学肖茂华教授团队(第一作者为郑和博士)在国际权威期刊《Computers and Electronics in Agriculture》发表研究论文《基于JKR表面能标定的稻田土壤CFD-DEM耦合建模与实验验证》。该研究创新性地提出了基于CFD-DEM耦合与JKR接触模型的稻田饱和土壤建模方法,通过引入表面能校准手段(倾斜角试验与土壤硬度试验),有效解决了传统DEM难以准确描述高含水率土壤黏附-流固耦合行为的难题。实验验证表明,该模型能够较好地再现除草轮切土扰动特性和直剪试验中的应力-位移关系,仿真结果与实测结果误差控制在10%以内,总体吻合度较高。研究可为水田除草机具设计优化、作业过程土壤扰动预测以及稻田农机低扰动作业策略的制定提供重要支撑,对推动水田除草作业的智能化与精准化具有重要意义。

论文分享|基于JKR表面能标定的稻田土壤CFD–DEM耦合建模与实验验证
原文信息:A CFD–DEM model for simulating mechanical responses of saturated paddy soil: model development and experimental verification
原文链接:https://doi.org/10.1016/j.compag.2025.110896