受台季风的影响,甘蔗易出现大面积倒伏、折断现象,使蔗糖产量下降,且导致机械收割困难,严重阻碍了甘蔗收获机械化的发展。而目前对甘蔗倒折机理的研究匮乏,不利于甘蔗抗倒折措施的优化,因此,采用先进的技术和方法,开展随机风载作用甘蔗倒折机理研究,为甘蔗抗倒折措施的优化提供依据,对推进甘蔗种植产业和甘蔗生产机械化的发展具有重要意义。本文首先探究基于ALE流固耦合算法和FEM-SPH耦合算法的风载、甘蔗和土壤耦合系统建模方法,且通过物理试验进行验证,后采用指数率平均风速剖面和线性滤波法模拟自然随机风载,研究随机风载作用的甘蔗动力学机理及不同土壤条件下蔗叶和须根数量对甘蔗倒折的影响。研究结果表明,基于ALE流固耦合算法和FEM-SPH耦合算法的甘蔗-土壤-风载系统耦合模型构建方法合理,可以用于随机风载作用的甘蔗动力学机理研究;随机风载作用甘蔗时,由于流体的作用,甘蔗迎风面压力大于背风面,背风面产生涡旋,在压力和涡旋作用下,甘蔗发生弯曲变形,蔗叶收缩,而蔗叶迎风面和背风面压差不断变化致使蔗叶在流场中随机翻转摆动;随机风脉动风速是甘蔗产生振动的主要原因;甘蔗受强风作用,茎秆的弯曲变形较大时可能发生断裂,而断裂位置通常在茎秆中部;蔗叶数量越多,甘蔗迎风面积越大,承受的作用力越大,甘蔗越容易产生倒伏或折断;须根数量越多,根土混合体体积越大,土壤强度越大,对甘蔗稳固作用加强,甘蔗不易倒伏;台季风来临前,采取剥叶措施和排灌措施,有利于减少甘蔗的倒折,而种植须根多的甘蔗品种有利于减轻甘蔗的倒伏程度。