Приводится классификация и анализ возможностей применения численных континуальных методов (FEM – метод конечных элементов; CFD – вычислительная гидродинамика) и дискретных методов (DEM – метод дискретных элементов; SPH – гидродинамика сглаженных частиц). Результаты анализа существующих исследований показали, что наибольшей универсальностью и достоверностью обладают дискретные методы. Так, метод дискретных элементов DEM (динамики частиц) позволяет достоверно оценить как силовые, так и качественные характеристики процесса обработки почвы. Для демонстрации возможностей дискретных методов приводятся результаты моделирования рабочего процесса дисковой культиваторной батареи лесного культиватора КЛБ 1,7, полученные с использованием разработанной математической модели и решающей программы. В имитационных исследованиях применен виртуальный почвенный канал размером 5х1,4 м и 3D-модель дисковой культиваторной батареи, созданная в среде САПР SolidWorks. Радиус почвенных частиц принимался равным 18 мм, скорость рабочего органа 1 м/с, а общее время моделирования 5 с. Глубина обработки составляла 10 см при углах атаки ? равных 10, 15, 20, 25, 30?°. Контроль силовых параметров процесса производился по трем составляющим вектора тягового сопротивления: FX – продольная, FY – боковая и FZ – вертикальная. Полученные силовые параметры хорошо согласуются с экспериментальными данными и данными классической почвенной механики. Результаты исследований могут быть использованы научно-исследовательскими и проектно-конструкторскими организациями для разработки и совершенствования конструкций почвообрабатывающих орудий, а также оценки их энергоэффективности.

The classification and analysis of the possibilities of applying numerical continuum methods (FEM – finite element method; CFD – computational fluid dynamics) and discrete methods (DEM – discrete element method; SPH – smoothed particle hydrodynamics) are presented. The results of the analysis of studies have shown that discrete methods have the greatest versatility and reliability. So the method of discrete elements DEM (particle dynamics) allows you to reliably evaluate both the power and quality characteristics of the tillage process. To demonstrate the capabilities of discrete methods, the results of modeling the working process of a disk cultivator tool forest cultivator KLB 1,7 are presented. For this, a previously developed mathematical model and a solving program are used. For simulation studies, a virtual soil bin was used, having a length of 5 m, a width of 1,4 m and a 3D model of a disk cultivator tool created in the CAD SolidWorks. The radius of soil particles was taken equal to 18 mm, the speed of the tillage tool was 1 m/s, and the total simulation time was 5 s. Processing depth 10 cm at angles of attack of 10, 15, 20, 25, 30?°. The power parameters of the process were controlled by three components of the traction resistance vector: FX – longitudinal, FY – lateral and FZ – vertical. The obtained force parameters are in good agreement with experimental data and the data of classical soil mechanics. The research results can be used by research and design organizations to develop and improve the design of tillage tools, as well as to evaluate their energy efficiency.