Optimización y análisis de precisión de un modelo de suelo-planta durante el periodo de siembra de trigo después de un rastrojo de arroz basado en el Método de Elementos Discretos
Autores: Luo, Weiwen; Chen, Xulei; Guo, Kai; Qin, Mingyang; Wu, Feng; Gu, Fengwei; Hu, Zhichao
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Optimización y análisis de precisión de un modelo de suelo-planta durante el periodo de siembra de trigo después de un rastrojo de arroz basado en el Método de Elementos Discretos
Categoría
Ciencias Agrícolas y Biológicas
Subcategoría
Ciencias Agrícolas y Biológicas Generales
Palabras clave
Suelo
Simulación
Parámetros
Prueba
Modelo
Precisión
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 42
Citaciones: Sin citaciones
Durante el período de siembra del trigo después de los rastrojos de arroz, el suelo no puede ser descrito con precisión por los modelos y parámetros existentes con DEM debido a su alto contenido de humedad y fuerte viscosidad. El propósito de este estudio es realizar una simulación general del suelo de arroz de alta viscosidad y analizar la precisión del modelo. Basándose en los resultados de una prueba de compresión no confinada y una prueba de corte, el rango de parámetros de unión se determina preliminarmente mediante una prueba de simulación. A través de la prueba P-BD y la prueba RSM, se determina que los parámetros con influencia significativa son la rigidez normal por unidad de área (), la rigidez al corte por unidad de área () y el esfuerzo crítico de corte (), y se obtiene una combinación optimizada de estos parámetros. Basándose en el modelo optimizado, se analiza el rango de error y el mecanismo de generación de error del modelo bajo diferentes parámetros de funcionamiento. Los resultados muestran que la combinación óptima de parámetros es de 1,07 x 10 N/m, de 0,70 x 10 N/m y de 0,35 x 10 Pa, lo que corresponde a una fuerza de compresión de 120,1 N y una fuerza de corte de 7,70 N. Con un aumento en la velocidad hacia adelante o la cantidad de siembra o una disminución en la velocidad de arado rotativo, la precisión del modelo tiende a aumentar, y se encontró que el rango de errores relativos va del 8,8% al 28,4%. Los resultados pueden proporcionar una base de investigación para el estudio del estado de movimiento de las semillas bajo el suelo. También pueden enriquecer aún más los datos de parámetros de los modelos de simulación de elementos discretos del suelo y proporcionar una referencia para estudios de investigación relacionados.
Descripción
Durante el período de siembra del trigo después de los rastrojos de arroz, el suelo no puede ser descrito con precisión por los modelos y parámetros existentes con DEM debido a su alto contenido de humedad y fuerte viscosidad. El propósito de este estudio es realizar una simulación general del suelo de arroz de alta viscosidad y analizar la precisión del modelo. Basándose en los resultados de una prueba de compresión no confinada y una prueba de corte, el rango de parámetros de unión se determina preliminarmente mediante una prueba de simulación. A través de la prueba P-BD y la prueba RSM, se determina que los parámetros con influencia significativa son la rigidez normal por unidad de área (), la rigidez al corte por unidad de área () y el esfuerzo crítico de corte (), y se obtiene una combinación optimizada de estos parámetros. Basándose en el modelo optimizado, se analiza el rango de error y el mecanismo de generación de error del modelo bajo diferentes parámetros de funcionamiento. Los resultados muestran que la combinación óptima de parámetros es de 1,07 x 10 N/m, de 0,70 x 10 N/m y de 0,35 x 10 Pa, lo que corresponde a una fuerza de compresión de 120,1 N y una fuerza de corte de 7,70 N. Con un aumento en la velocidad hacia adelante o la cantidad de siembra o una disminución en la velocidad de arado rotativo, la precisión del modelo tiende a aumentar, y se encontró que el rango de errores relativos va del 8,8% al 28,4%. Los resultados pueden proporcionar una base de investigación para el estudio del estado de movimiento de las semillas bajo el suelo. También pueden enriquecer aún más los datos de parámetros de los modelos de simulación de elementos discretos del suelo y proporcionar una referencia para estudios de investigación relacionados.