在农业机械领域， 拖拉机、联合收割机、谷料收割机等农业机械性能取决于机器与农作物、种子和土壤等散料的交互效率，以及机器在特定条件下可能出现的故障或停机时间。典型的问题包括收割设备纤维堵塞、工具磨损或种子和谷物分布不均。

预测材料的行为及其与机器的相互作用是提高效率和性能的关键；然而，由于散料的复杂性和可变性，这是具有挑战性的。

对新设备设计进行物理测试既昂贵又有限制，特别是在考虑对作物进行测试时，由于恶劣天气条件而错过了季节测试时机，可能会大大推迟新设备的上市时间。

在设计初期使用EDEM模拟和分析散装材料的行为以及它们的相互作用和对设备的影响，为工程师提供关键的数据支撑。

在EDEM中对土壤完成建模后，将在：机械和土壤的相互作用，谷料和农作物的处理系统两方面来进行仿真分析。主要设备：

1. 旋耕机，2. 拖拉机，3. 谷料筛分设备，4. 螺旋输送机，5. 施肥机，6. 谷物烘干机，7. 玉米收割机，8. 割晒机

首先在EDEM根据材料是否可以压缩，是否为粘性，一共提供了8种土壤模型的数据库。分别有EEPA 3种土壤模型，Hysteretic Spring 2种土壤模型，Hertz - Mindlin with JKR 2种土壤模型，Hertz – Mindlin 1种土壤模型。

可以直接在EDEM Creator模块中创建元颗粒，使用该功能可以很容易创建出柔韧的纤维，如茎、秸秆和草。

机械和土壤相互作用的仿真分析

犁耕设备

在农业设备耕作的情况下，叶片可能会与一系列具有不同压缩性和粘性的土壤或岩石等材料相互作用，首先必须了解土壤的运动过程。此外，犁的几何形状和配置对表层土壤的影响可以通过实验研究来确定，然而，整个过程是复杂的，昂贵的和资源密集的。

通过EDEM仿真模拟犁耕设备与土壤之间的相互作用，预测设备将如何受到特定材料的影响，识别工具的潜在磨损，从而保证设备安全运行。

1. 旋耕机

旋转式铲土机是一种能够混合土壤层并将表面材料或应用产品(如残茬、粪肥和肥料)混合在一起的耕作机器。

通过EDEM模拟旋耕机耕作过程，评估耕作效率及耕作质量，验证优化旋耕机性能，并降低能耗。

2. 拖拉机

将EDEM和多体动力学（MBD）耦合，观察拖拉机轮胎与土壤的相互作用，研究车辆与土壤互相作用时的动态行为，分析塌陷影响，犁耕效率及犁刀磨损情况，保证设备的运行性能。

谷料和农作物处理系统的仿真分析

3. 谷料筛分设备

通过EDEM仿真，分析通过筛孔的物料占比，测试不同操作工况下的筛分效率。根据仿真结果，对结构和工作参数进行优化，找到最大吞吐量，提高筛分效率并减缓堵塞问题。

对于长秸秆纤维，EDEM可以将其建模为刚性颗粒，也可以使用粘接模型来表示柔性纤维。

快速对比不同结构设计的性能，研究秸秆进入方向对筛分效果的影响，根据仿真结果对设备进行优化。

4. 螺旋输送机

研究螺旋输送机将谷物从料仓运送到外部所需的力和扭矩，预测谷物在输送机内部的流动特性（谷物速度、压力等），验证输送系统的输送能力和功率需求，评估输送机的输送性能。

5. 施肥机

验证不同叶片，不同转速下的肥料撒落分布情况，评估不同方案的施肥效果。

6. 谷物烘干机

通过EDEM仿真，了解物料的流动状态，验证谷物干燥情况，干燥不足或干燥过度的占比，帮助工程师获取正常干燥的设计参数，最小化在干燥过程造成的物料损失和能量浪费。

7. 玉米收割机

EDEM除了能够模拟细粒材料外，还可以使用粘结模型来模拟复杂的纤维状农业材料。

利用EDEM仿真玉米收割过程，根据仿真结果对采摘流程、设备结构参数，设备强度等进行优化。

8. 割晒机

利用EDEM可以模拟草及其与机器的交互，预测纤维农业材料与机械零件之间的相互作用，分析不同设备结构对工作的影响，从而优化设计和工艺。在EDEM中使用纤维模拟草地。

9. 排种器

基于EDEM离散元模拟仿真技术，对排种器进行分析，保证排种器工作过程中播种量稳定、排种均匀、不损伤种子，从而避免种子浪费，减少人力成本，便于设备的维修，大大提高了生产效益和设备使用性能。

EDEM在农业机械中的应用，包括获取车辆与地面作用力的精确数据，以及任何谷物或作物的处理过程的仿真分析。可以预测散体材料的运动行为，识别堵塞、磨损等风险，并对不同的材料进行仿真测试，了解农业设备如何与土壤交互，材料如何与农业设备交互，加快机器的设计速度并优化工艺流程，大大降低了人力、物力及时间成本。

另外，EDEM还能够帮助工程师对物料混合、谷物受到的冲击力进行分析，帮助设计师优化设备，减少在处理谷物过程中谷物的损害率。