Aller au contenu principal
Accès ouvert déclaré 2026 article

Evaluation of rotary mixing effects on soil structure and tillage resistance using discrete element method

0Citations signalées, ce qui n’est pas une note de qualité
2Institutions déclarées
2Pays d’affiliation déclarés

Rattachement africain : Tanzanie, cn. Niveau de preuve : code pays fourni par la source.

Le résumé fourni par la source

Simulation of tillage operations is critical for precision management of soil-tool interactions, facilitating the conservation of soil structure. Improper use of machinery during land preparation in agriculture may lead to soil structure destruction. This paper aimed to analyze the effect of deep tillage on soil structure and the measured and simulated tillage resistance of the subsoiler cum rotary mixing implement. Soil bin measurements were collected using a motorized trolley with resistance sensors and a soil profilometer. A 3D geometry of the implement was created using PTC Creo Parametric 3D Modelling software, and the soil bed was modeled by discrete element (DE) particles using EDEM software. Accurate calibration of the DE model parameters was achieved by reproducing the soil bin. The cohesion between the particles was created by adding a cohesion resistance to the normal contact resistances to simulate the actual cohesive soil. It was found that the shape of the rotary blades significantly impacts the measured tillage resistance, the formed soil profile, and the simulations. The relative error of 0.4%, 4.9% and 4.2% was obtained for horizontal resistance, vertical resistance and soil profile respectively. The horizontal resistance showed the best regression results of 0.9997 $$\:{R}^{2}$$ at a $$\:NRMSE$$ of 0.04, followed by the soil furrow with 0.9936 $$\:{R}^{2}$$ and $$\:NRMSE$$ of 0.23 and vertical resistance with 0.9 $$\:{R}^{2}$$ and a $$\:NRMSE$$ of 0.27. The unpaired T-Test showed no statistically significant difference $$\:(p>0.05)$$ between simulation and experimental results. Regardless of tillage depth, soil layers cannot be destroyed with the proper blades on rotary tillers. DEM can be used as an accurate, consistent, and fast method of effectively predicting the final soil condition and resistances needed for tillage operations.

Ce résumé expose les affirmations des auteurs. BNTIC ne l’interprète pas comme une validation indépendante des résultats.

Le contrôle bibliographique ouvert

DOI retrouvé dans Crossref DOI retrouvé ; titre concordant.

Titre Crossref
Evaluation of rotary mixing effects on soil structure and tillage resistance using discrete element method
Date Crossref
30/08/2026
Éditeur
Springer Science and Business Media LLC
Type
journal-article

Ce recoupement confirme des métadonnées liées au DOI. Il ne confirme ni la méthode ni les conclusions de l’étude, et il ne compte pas comme une seconde source scientifique indépendante.

Les institutions déclarées

Une affiliation ne permet pas de déduire la nationalité d’un auteur.

Les sujets associés

Soil Mechanics and Vehicle DynamicsSoil Management and Crop YieldForest Biomass Utilization and Management

BNTIC News n’est pas le producteur de ces données. Les publications sont interrogées à la demande dans Crossref, OpenAIRE, DOAJ, Europe PMC, HAL, DataCite, AfricArXiv, ROR et la Banque mondiale, sans clé d’accès. OpenAlex reste optionnel. Aucun service payant n’est nécessaire et aucune donnée externe n’est enregistrée en base. Consulter les sources et leurs limites.