为了解决前胡收获过程中固定式挖掘铲存在的挖掘阻力大、能耗高等问题,本研究基于振动减阻的理论,通过建立挖掘铲离散元模型,利用EDEM软件对挖掘铲进行振动挖掘仿真,得到挖掘铲减阻降耗的方法和途径。设计振动挖掘土槽试验台,通过在试验台中的实际试验,验证了离散元仿真的有效性。主要内容如下:1)土壤参数测定。为建立离散元仿真模型和制备土槽土壤时更加接近田间实际情况,对土壤的质地、含水率、坚实度、湿密度等物理参数进行测定,并通过三轴压缩试验对土壤的内聚力,摩擦系数进行测定。2)设计振动挖掘试验台。为了进行室内土槽试验,设计偏心轮的振动结构,其振动频率与振动幅度可分别通过振动机构的偏心距和转速进行调整。通过对挖掘铲进行受力分析,确定合适的入土角度。设计PLC下位机控制系统,实现对牵引速度的控制调节。选择合适的拉压力及土压力传感器连接上位机,完成运动过程中挖掘铲各方向与各部位受力的采集与显示。3)振动挖掘仿真试验。建立挖掘铲-土壤的模型,进行高频率振动、低频率振动与无振动的对比性试验,得出高频率振动减阻的效果最好,其可降低10.1%的阻力。探究不同运动因素对挖掘阻力的影响,分析振动挖掘的减阻机理,并进行正交分析试验,得出实现减阻效果最好的运动参数组合。4)土槽试验与仿真试验对比分析。在土槽试验中验证得正交试验中最优运动参数组合的减阻效果达到27.6%。通过四个影响因素对牵引阻力的单因素试验,表明了振动挖掘土槽试验中的牵引阻力和仿真中的水平方向受力随运动参数的变化趋势一致,验证离散元仿真的可行性。研究结果表明:振动挖掘具有减阻效果,各因素对挖掘阻力有着不同的影响,并且可通过离散元法对振动挖掘技术进行模拟研究。该研究对同类作物收获机械的振动挖掘减阻技术的探究提供参考价值。