| LIST OF CONTENTS | 第5-8页 |
| LIST OF FIGURES | 第8-10页 |
| LIST OF TABLES | 第10-11页 |
| ABSTRACT | 第11-12页 |
| CHAPTER I INTRODUCTION | 第13-17页 |
| CHAPTER Ⅱ:LITERATURE REVIEW | 第17-32页 |
| 2.1 Tillage and Soil mechanics | 第17页 |
| 2.2 Earth pressure theories | 第17-18页 |
| 2.3 Classical soil mechanics and soil cutting | 第18-19页 |
| 2.4 Analytical models | 第19-28页 |
| 2.4.1 Limit equilibrium method(LEM) | 第19-20页 |
| 2.4.2 Universal earthmoving equation | 第20-21页 |
| 2.4.3 Payne model | 第21-22页 |
| 2.4.4 O'cllaghan-Farrely model | 第22-23页 |
| 2.4.5 Hettiaratchi-Reece model | 第23-24页 |
| 2.4.6 Godwin-Spoor model | 第24-26页 |
| 2.4.7 Mckyes and Ali model | 第26-27页 |
| 2.4.8 Grisso et al.model | 第27-28页 |
| 2.4.9 Weaknesses of analytical models | 第28页 |
| 2.5 FEM models | 第28-32页 |
| 2.5.1 Chi and Kushwaha model | 第29页 |
| 2.5.2 Araya and Gao model | 第29页 |
| 2.5.3 Mouazen and Nemenyi model | 第29页 |
| 2.5.4 Fielke model | 第29-30页 |
| 2.5.5 Jafari et al.Model | 第30-32页 |
| CHAPTER Ⅲ:SOIL DESCRIPTION AND PROPERTIES | 第32-46页 |
| 3.1 Soil textural classification | 第32页 |
| 3.2 Bulk density | 第32-33页 |
| 3.3 Soil moisture content | 第33页 |
| 3.4 Mechanical properties of soil and soil-tool interface | 第33-46页 |
| 3.4.1 Determination of soil shear strength properties | 第34-38页 |
| 3.4.2 Determination of soil stiffness properties | 第38-41页 |
| 3.4.3 Determination of soil-metal interface mechanical properties | 第41-46页 |
| CHAPTER Ⅳ:FINITE ELEMENT METHOD SIMULATION | 第46-71页 |
| 4.1 Theory of the Drucker-Prager elastic-perfectly plastic material model | 第46-50页 |
| 4.2 Finite element formulation and virtual work | 第50-53页 |
| 4.3 Building of the FEM model | 第53-60页 |
| 4.3.1 Generation of soil-blade interface model geometry | 第53-55页 |
| 4.3.2 Setting the type of analysis to be used | 第55页 |
| 4.3.3 Specification of the element type | 第55-56页 |
| 4.3.4 Selection of units | 第56页 |
| 4.3.5 Definition of material properties | 第56页 |
| 4.3.6 Specifying the material model behavior | 第56-57页 |
| 4.3.7 Meshing of the soil-blade interface model | 第57-58页 |
| 4.3.8 Setting of the contact mechanism between blade and soil | 第58-59页 |
| 4.3.9 Application of boundary conditions | 第59-60页 |
| 4.4 Solution of the FEM model | 第60-61页 |
| 4.4.1 Solution of material and geometrical non-linearities | 第61页 |
| 4.5 Display of FEM model results | 第61页 |
| 4.6 Results of the FEM simulation | 第61-71页 |
| 4.6.1 Trapezoidal flat blade (TFB) draft forces | 第61-67页 |
| 4.6.2 Soil displacement field | 第67-68页 |
| 4.6.3 Blade stresses | 第68-71页 |
| CHAPTER Ⅴ:DESIGN AND DEVELOPMENT OF FURROW OPENER 59 PROTOTYPE | 第71-78页 |
| 5.1 Furrow opener prototype parts | 第71-78页 |
| 5.1.1 Lower frog | 第71-72页 |
| 5.1.2 Trapezoidal Flat Blade (TFB) | 第72-73页 |
| 5.1.3 Upper frog | 第73-74页 |
| 5.1.4 Moldboards | 第74-75页 |
| 5.1.5 Furrow opener shank | 第75-78页 |
| CHAPTER Ⅵ:SOIL BIN EXPERIMENTS | 第78-90页 |
| 6.1 Soil bin description | 第78-80页 |
| 6.2 Soil preparation | 第80-83页 |
| 6.3 Experimentation | 第83-86页 |
| 6.3.1 Tests procedure | 第83-84页 |
| 6.3.2 Instrumentation | 第84-86页 |
| 6.4 Soil bin experimental results | 第86-90页 |
| 6.4.1 Furrow opener(tool)forces | 第86-90页 |
| CHAPTER Ⅶ:CONCLUSIONS AND RECOMMENDATIONS | 第90-93页 |
| 7.1 Conclusions | 第90-91页 |
| 7.2 Recommendations and future perspectives | 第91-93页 |
| ACKNOWLEDGEMENT | 第93-95页 |
| REFERENCES | 第95-104页 |
| APPENDIX A:ANSYS SOFTWARE RUNNING PROCEDURE | 第104-107页 |
