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题名旋耕入土部件有限元仿真研究与关键参数优化
被引量：4
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作者
张雄业
张立新
单永超
王欢
史雪宾
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机构
石河子大学机械电气工程学院
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出处
《农机化研究》
北大核心
2023年第11期36-42,共7页
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基金
国家自然科学基金项目(52065055)
国家新材料生产应用示范平台建设项目(TC200H01X-5)。
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文摘
针对旋耕入土部件易受到较大的冲击和载荷,存在结构弯曲变形和切削功耗大等问题,基于Ansys Workbench对旋耕入土部件进行静力学、模态与疲劳仿真分析,并通过LS-DYNA中SPH无网格法模拟旋耕刀具切削土壤的动力学过程。设计正交仿真试验,通过响应面法对其关键设计参数进行优化,降低切削功耗,为旋耕刀具的进一步试验研究提供依据。研究结果表明:旋耕刀最大位移变形值为1.2133mm,发生在正切刃处;最大应力值为181.52MPa,发生在背缘曲线与刀柄连接处;最小疲劳寿命位置与最大应力位置相近;模态分析中前6阶的固有频率为133.77~1824.1Hz,第5阶模态振幅达到最大198.37mm,变形严重。SPH法切削土壤过程得到能量、切削阻力等变化规律,并通过正交仿真试验和响应面法求解最优参数组合,弯折点包角30°、侧切刃弯折线方向角51°和弯折角120°,此时最小功耗为0.181kW。
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关键词
旋耕刀具
静力学
模态
动力学
SPH
响应面法
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Keywords
rotary tillage cutter
statics
modality
dynamics
SPH
response surface methodology
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分类号
S222.3
[农业科学—农业机械化工程]
S220.3
[农业科学—农业机械化工程]
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