采用ANSYS/LS-DYNA显式动力学仿真软件建立一刀切断甘蔗的仿真模型，进行试验设计和仿真试验，建立各影响因素与切割力、剪应力、切割能量的数学模型，研究各因素的影响规律，优化切割力的影响因素，获取最佳切割力，为制定甘蔗坏切割状态判别标准提供依据，对开展甘蔗随机切割研究及甘蔗切割器的设计具有重要意义。　　 课题首先测定甘蔗材料物理力学特性参数，采用ANSYS/LS-DYNA显式动力学仿真软件，建立甘蔗一切割器系统的动力学仿真模型，且进行了甘蔗切割物理试验验证。利用四因子二次通用旋转组合设计方法和甘蔗一切割器系统仿真模型进行一刀切断甘蔗的仿真试验，建立影响因素与切割力、剪应力和切割能量的数学模型，研究了切割力、剪应力和切割能量各影响因素及其交互作用的影响规律，且对影响因素进行优化，获得了一刀切断甘蔗时可靠性为95％的最佳切割力总区间。结果表明，当刀片刃角为17.5°，切割角为27.73°，刀盘倾角为28°，切割速度为16m/s时，可靠性为95％的最佳切割力总区间为(235.82N，297.98N)。