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摘要
农机的耕作行为，会引起农田土的压实问题，对农机荷载下农田土的压实特性进行研究，分析其变形规律，可以为农业活动提供指导。先将农机对农田土的耕作行为等效为循环荷载，通过土力学的太沙基一维固结理论，对广义梯形循环荷载进行求解，得出了土体沉降与固结度的解析解；再通过ABAQUS有限元软件，用FORTRAN子程序对循环荷载进行计算机语言描述，建立有限元模型，改变轮胎宽度，荷载量和碾压次数进行有限元模拟。结果表明，随着荷载量的增大，对土层的影响范围也随之增加，最大主应力出现在10～20 cm土层之间；当荷载从100 kPa增加到120 kPa时，最大应力迅速增加，增幅为23.2%。随着碾压次数的增加，犁底层和耕作层的应力曲线逐渐靠近；土体的沉降增长量逐渐降低，大部分沉降在前几次碾压已经完成；随着轮胎宽度的增加，耕作层的应力逐渐变大，从而使得犁底层的厚度增大；犁底层和心土层中最大应力值的位置随之降低。因此，在进行农机耕作时，应当选择合适的农机荷载，避免荷载过大，可以适当增大轮胎宽度以降低土中最大应力并将单次作业变为多次作业。
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