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[期刊] 湖南农业大学学报(自然科学版)
[作者]
徐玉娟 吴明亮 官春云 李洁
针对所设计的2SF–0.6型施肥机,利用Simulation软件对其关键部件进行静态有限元分析与优化,得到了肥料箱箱体壁厚取值为1 mm、输送转轴上的搅拌器直径6 mm、机架的矩形钢管厚度2 mm;对施肥机进行模态分析表明,输送文献转轴与抛撒转轴的转速取值应避开975.84~1 463.76 r/min,优化后整机的10阶模态频率均远离外部激励振源的回转振动频率20.33 Hz,可以有效避免共振的产生。
关键词：
施肥机 结构优化 模态分析
[期刊] 沈阳农业大学学报
[作者]
吕宏靖 王瑞丽 邱立春 张旭东
针对研制的牛蒡收获机振动收获系统,为进一步优化该系统的作业性能,采用有限元模态分析与试验模态分析相结合的研究方法,获得该系统的前30阶的固有频率,以及各主要工作部件的典型振型。研究结果表明:系统的1~14阶模态(3.3~77Hz)主要表现为挖掘铲和振动连杆的弯振;15~20阶模态(79.47~125.37Hz)表现为扎草刀、支撑臂和振动连杆的弯曲振动;21~30阶模态(153.29~232.55Hz)表现为整机的末端振动,上述模态属性可为系统结构振动特性的描述及整机作业性能的优化提供依据。
[期刊] 北京林业大学学报
[作者]
王潆旋 姚立红 阚江明
为获得伐根机车架和操作把手的振动特性，建立合理的车架把手仿真模型，用专业的模态测试系统结合后处理软件以及Ａｎｓｙｓ Ｗｏｒｋｂｅｎｃｈ有限元分析软件，对伐根机的车架把手机构进行试验模态和有限元模态分析，并对两者的结果进行对比。结果表明：试验模态与有限元模态分析得到的结果基本吻合，通过２种方法获得的前６阶模态的固有频率误差在１０％以内，各阶振型基本相同，说明二者都能较好地反映实际结构的振动特性；简化的有限元模型准确性高，可作为静力学和动力学分析的基本模型；伐根机车架前端与刀盘轴连接处以及把手手持部分易发生较大振幅，建议采取添加隔振材料、变刚性连接为弹性连接、增大易损部位的抗疲劳强度等措施实现隔振．．．
关键词：
伐根机 试验模态分析 有限元模态分析
[期刊] 华中农业大学学报
[作者]
杨锐 尚昱君 徐红梅 孙翔宇 柳汪 姜威 董佳俊
以某谷物联合收获机方向盘总成为研究对象,基于Pro/E软件建立其几何模型,采用有限元分析软件(ANSYS)对方向盘组合体模型进行模态分析。结果表明,模型第一阶固有频率为44.005Hz,位于人手敏感振动频率范围37.5～65.0Hz,对操作人员身体健康具有较大影响。为了调整组合体模型的固有频率以避开人手的敏感频率范围,在将方向盘骨架材料更换为45钢的基础上,通过增大转向柱和传动轴的直径对组合体进行结构优化。优化后组合体模型第一阶固有频率由44.005 Hz提升至67.31 Hz,避开了人手敏感的振动频率,同时也避开了发动机激振频率。结构优化后的模型可避免共振现象的发生,并提升作业人员的操作舒适性。
[期刊] 中国农业大学学报
[作者]
李成志 梁宗敏 剧锦三
为了给空间索杆单元杂交结构的温室提供设计依据,以异形结构温室为例,利用大型有限元分析软件ANSYS10.0对该温室结构进行了静力线性有限元分析。计算得到3种荷载工况下结构主要构件的应力和最大挠度值:上弦杆σmax=170 MPa,ωmax=26 mm;下弦杆σmax=42.5 MPa,ωmax=20 mm;立柱σmax=29.3 MPa,ωmax=20mm;环梁σmax=55.3 MPa,ωmax=20 mm;檩条σmax=72.6 MPa,ωmax=26 mm。应力和变形结果均满足结构强度要求。该有限元分析方法可以推广到类似的温室结构的空间索杆单元杂交结构。
[期刊] 北京林业大学学报
[作者]
李艳洁 徐辰 卢元甲 赵东
为进一步合理设计钻头结构,采取理论与试验相结合的研究方法,对挖坑机钻头进行了挖坑试验和有限元法的静态与动态分析。通过挖坑试验得到2种典型工况下钻头的最大扭矩和铅垂阻力,将试验得到的最大阻力作为外载施加到钻头的三维实体模型上,利用有限元方法对挖坑机钻头进行静力学和模态分析。结果表明:钻头的最大等效应力为111.0MPa,位于主刀架和主刀的连接螺栓孔内壁上;最大变形位移为0.68mm,位于主切削刃最外角点。前6阶固有频率振型中,除了体现钻头整体扭转振动的第3阶模态有利于减小阻力及应力集中外,其余5阶振型均不利于钻头的平稳工作,应尽量避免。
关键词：
挖坑机 钻头 有限元法 数值模拟
[期刊] 清华大学学报(自然科学版)
[作者]
吕振华 孙靖譞
针对工程中常见的厚度方向变密度的闭孔铝泡沫材料,该文通过动态和静态压缩实验与模拟分析,探讨了大尺度变密度铝泡沫部件变形与吸能特性分析的有限元模型构建方法。对变密度铝泡沫大试样的准静态压缩和冲击压缩实验研究表明:厚度方向变密度铝泡沫材料的压缩过程呈现从低密度层开始的逐层屈服变形伴随整体变形的特性,与密度均匀的铝泡沫材料的变形特性显著不同。该文建立了变密度铝泡沫大试样的分层变密度变尺度有限元模型和近似的密度和尺度均匀的有限元模型,计算结果对比分析表明:分层变密度变尺度有限元模型能够模拟实际材料的逐层屈服变形特
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
蒙博斌 马海鹏 田帅 王璋奇
分析和提高铁塔杆件的承载能力对于预防铁塔倒塌事故具有重要意义。鉴于此，该文结合铁塔结构有限元分析和虚拟仿真分析，研发了一套铁塔结构强度虚拟仿真试验系统。将输电铁塔简化成平面有限元模型，并采用Python编写了铁塔的有限元虚拟仿真分析程序，得到铁塔杆件在不同载荷下的内力变化规律，以及铁塔受压构件的承载能力；使用可视化方法直观展示铁塔的结构模型、杆件应力、杆件承载力以及杆件应力随载荷变化和分布状态，并模拟实际输电铁塔的加载过程。通过该仿真试验系统，技术人员可了解铁塔结构的受力情况，便于优化铁塔杆件材料和辅助材的布置方案，从而提高杆件的实际承载力，并完善铁塔结构的设计。
[期刊] 西北农林科技大学学报(自然科学版)
[作者]
王健 丁为民 杨红兵
以有限元法分析流体力学问题为基础,运用ANSYS 9．0软件模拟了温室周围空气流的运动情况, 并分析了利用风压进行通风换气时比较实用的开窗方式。模拟结果显示:采用天窗与侧窗组合通风的效果优于仅利用侧窗通风。最后将二维模拟温室周围气流运动的方法进一步推广到三维模拟中,模拟了温室周围气流的运动情况。结果表明,下风向风速在距离温室0-3 m处为3．260 4-2．905 5 m／s,在3-12 m处为2．888 8-2．845 7 m／s;上风向风速在距离温室0-4．2 m处为3．120 5-2．698 9 m／s,在4．2-12 m处为2．698 9-2．946 m／s。
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
苏丽达 常睿智 杨永海
针对有机粉肥易受潮结块、起拱，导致普通施肥机难以顺利播撒，现有播撒有机粉肥的设备落后、工作效率低等问题，设计了一款可以实现有机粉肥均匀播撒的施肥机。该研究首先建立了包括搅拌器、搅龙和肥箱的三维模型，对有机粉肥施肥机进行仿真实验，验证了机构的可行性同时也发现了排肥具有波动性。在此基础上，利用响应面法建立实验变量与响应值之间的回归模型并对结果进行分析，得出拟合方程。最终，在对拟合方程寻优后得出施肥机性能最佳的参数组合：搅龙转速70.5 r/min、搅拌转速15.8 r/min、叶片外径140mm、叶片螺距55mm、叶片相位角180°。与原始设计方案相比，优化后的结构与运动参数在施肥均匀性方面具有显著提升，回归模型预测结果与虚拟样机仿真结果吻合度好。该研究可以为有机粉肥施肥机的优化设计提供参考和理论依据。
[期刊] 华中农业大学学报
[作者]
施展 张衍林 李善军 王凤武 常钧翔
在双侧果园开沟机机架设计过程中,针对机架强度和刚度问题,利用Creo软件对机架固定段和折叠段进行参数化实体建模,导入到ANSYS Workbench中对机架进行有限元模态分析,得到其前6阶频率和振型,并进行结构性能分析。以结构强度及刚度为优化目标,以低阶模态频率和振动幅度为参考标准,针对固定段机架提出该机架结构的改进方案,采用增添桁架、消除焊接残余应力的方法增加其可靠性。结果表明:改进后的固定段机架前6阶固有频率范围为52.884～135.770Hz,最大变形量为0.055 724mm,其低阶模态频率和振动幅度得到有效改善,机架的整体刚性有了很大改进,满足设计要求。模态试验表明,有限元模态分析与模态试验结果的固有频率最大误差百分比为0.857%,振型基本一致。田间验证试验表明,应用改进后的机架进行开沟作业,作业质量完全符合NY/T 740―2003田间开沟机作业质量标准规定,性能稳定,满足果园开沟机的园艺要求。
[期刊] 湖南农业大学学报(自然科学版)
[作者]
宋学锋 张锋伟 戴飞 赵武云 杨杰 张雪坤
为解决2BF–02型玉米全膜双垄沟扎穴施肥机作业因肥料结块而排肥不顺的问题,设计了一种由箱体和辊轮组成的肥料块破碎装置。在离散元软件EDEM中建立肥料块离散元模型,按照3因素3水平正交试验方案对肥料块破碎装置工作过程进行虚拟试验。结果表明:影响肥料块破碎率的因素由大到小依次为辊轮间距、辊轮转速、辊轮齿数。当辊轮间距为6 mm、辊轮转速为150 r/min、辊轮齿数60个时,肥料块破碎率为98.8%(最高值)。对仿真结果进行试验验证,结果肥料块破碎率为94.4%。
[期刊] 华中农业大学学报
[作者]
刘爽 徐红梅 周杰 钟文杰 刘海悦
以某联合收获机主机车身框架为研究对象,采用有限元柔性体技术创建车身框架的有限元柔性体模型,并在其基础上进行模态分析与计算。结果表明,车身框架的第一阶模态频率为7.29 Hz,与收获机正常工作时割刀的激励频率(7Hz)接近,易发生共振,且对人体舒适性影响最大。为了调整收获机车身框架的固有频率,以避开外部激振频率范围,采用HyperMesh软件对收获机车身框架柔性体模型进行尺寸优化和拓扑优化,结果表明,尺寸优化后,收获机车身框架的第一阶模态频率由优化前的7.29 Hz提升至8.63 Hz,车身框架质量下降了0.006t;拓扑优化后,收获机车身框架的第一阶模态频率由优化前的7.29Hz提升至8.49Hz,车身框架质量下降了0.107t。拓扑优化与尺寸优化均可使收获机车身框架固有频率避开外部激振频率范围,但综合考虑优化设计的目标与生产制造成本,采用尺寸优化技术对收获机车身框架进行结构优化更为适合。
[期刊] 华中农业大学学报
[作者]
许多 鲁旺平 许瑞清 张红雨 江洋 游良志 冯在文
为构建基于农业时空大数据的管理系统，实现田间养分精细化管理，提出了一种面向精准施肥的农业时空多模态知识图谱的构建及其控制与决策方法。通过基于深度学习的子图匹配方法，将地块待查询图和农业时空多模态知识图谱中的节点和关系嵌入表示；利用向量相似度计算获取候选子图，并从存储历史数据信息的子图中获取适合查询地块的施肥模型数据。结果显示，基于实例化后的待施肥地块查询图，在农业时空多模态知识图谱中可获取与给定地块查询图同构的子图，并从存储历史决策信息的子图中，获得适合当前地块的农业施肥模型。结果表明，基于农业时空多模态知识图谱的农业模型自动化选择结果可为精准施肥任务提供新思路和决策支撑。
[期刊] 西北农林科技大学学报(自然科学版)
[作者]
宋娟 王民 王心勇
根据非线性有限元理论研究了索穹顶结构的受力情况,用有限元分析软件AN SY S建立了某农用仓库的索穹顶结构模型,探讨了其在不同预应力水平作用下的受力情况,分析了索和杆在不同荷载下的内力变化情况及对结构稳定性的影响。结果表明该模型受力合理,可以应用于工程实践。
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