灌木是我国防风固沙与经济发展的重要营林树种,平茬复壮是其独特的生物特性。平茬后茬口的切割质量是判断平茬效果的一个关键因素。针对灌木切割装置设计过程中研究周期长的问题以及工作参数配合不合理导致切割质量差的问题,研制开发出圆锯式灌木切割试验台,并进行灌木切割试验研究。选取沙柳作为对象研究其力学特性,测定其力学参数,为灌木切割机理分析、试验台研制以及后续灌木平茬机械理论提供理论依据;基于灌木切割机理研究,提出试验台总体设计方案,利用Pro/E软件模块化设计建立试验台整体装配模型。根据设计要求对关键零部件进行设计、计算和选型,利用ANSYS软件进行锯片强度刚度校核。试验台主要由切割装置及其驱动电机、进给装置及其驱动电机、龙门架以及固定基架组成,以实现切割速度可调、进给速度可调、匀速切割以及锯片可更换的功能。根据有限元模态分析理论,利用ANSYS对切割机构进行有限元模态分析找出其固有频率,判断其工作稳定性;利用ADAMS软件对切割结构进行运动学分析与动力学分析,结合振动分析理论,探究其运行过程中的振动状况与切削力的变化;利用ADAMS动力学分析模块,模拟切割试验台外部激励下振动情况,分析切割振动对切割力的影响。利用研制的圆锯式灌木切割试验台进行室内切割试验,设计试验评价指标,通过单因素切割试验确定锯切速度、进给速度与锯片直径精确分析范围;以锯切速度、进给速度与锯片直径为交互因素设计正交试验,利用响应曲面分析法分析锯切速度、进给速度与锯片直径对切削质量的影响,得出最优工作参数组合。试验结果表明:灌木切割质量最好的参数配合为锯片转速1553.4 r/min,进给速度440.203 mm/s,锯片直径250 mm,该参数组合条件下的试验切割质量为81.97%。通过对试验结果的分析探讨灌木平茬机械发展现阶段问题的解决方案,为灌木平茬理论研究提供参考,促进灌木营林机械发展。