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《中国农机化学报》2021,(5)
为优化自行研制的一体式烟秆拔秆破碎机质量及作业功耗,探究随机振动对整机疲劳寿命的影响,采用基于遗传算法的多目标优化、振动试验和基于功率谱密度(PSD)的随机振动疲劳计算等方法对机架进行轻量化设计和疲劳寿命分析。首先通过振动试验获得典型测点的加速度功率谱密度,再将其作为随机振动载荷添加到有限元中进行随机振动响应分析,最后计算出该载荷机架的疲劳寿命。结果表明,优化后使机架的在保证结构强度的基础上质量减轻19.6%,当随机振动频率为47.814 Hz时,机架的功率密度谱最大响应值为6.66e-7 m~2/Hz,随机振动载荷下烟秆拔秆破碎机的振动疲劳寿命约为3.65年。 相似文献
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主要论述了旋耕机机架焊接工装的设计与制造,针对现有旋耕机机架在焊接制造过程中的变形与校正提出解决方案。本文重点论述如何正确设计工装及制定相关工艺参数,以杜绝或减小旋耕机机架焊接后的变形量。 相似文献
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以典型的农业污水脱离机——带式压滤机的机架作为研究对象,应用SolidWorks软件对机架进行三维建模,并通过ANSYS Workbench有限元软件对机架进行结构力学分析。通过对比2种工况下(空载和负载)机架结构强度,对机架进行轻量化设计。优化后在负载工况下机架最大形变量由1.29 mm变为1.96 mm,最大应力由118.89 MPa提高到184.67 MPa,小于材料屈服极限,满足安全要求。更重要的是,机架的质量减低了13.05%,节约了制造成本,降低了动力输出,更好地满足节能、低碳、环保要求。通过模态分析法分析了轻量化机架在外部激励源电机作用下不会产生共振现象。 相似文献
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《中国农机化学报》2017,(8)
打捆机在稻、麦、玉米等秸秆收集方面有着很高的效率,但国内打捆机存在体积较大和重量较重缺陷,本文通过完成对与联合收割机配套的打捆机机架轻量化设计来解决这一问题。首先,利用有限元软件对机架进行静力学研究分析,详细分析机架主要零件尺寸对机架总质量的影响,从而在满足静强度的前提下确定初步优化设计方案。其次,根据静力学分析的初步结果,对机架进行模态分析,通过不断修改尺寸,确保机架的固有频率远离发动机的激励频率。最后,通过瞬态动力学分析,分析优化模型的加速度响应,确定最优方案,确保机架在同时满足静强度、固有频率,以及减振等三个要求的前提下,质量最小。通过本文的研究,与原始设计相比,总质量减轻15.51%。 相似文献
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安留学李丽君焦学健 《农业装备与车辆工程》2022,(10):167-170
为研究打浆机承载机架的可靠性,对机架进行有限元分析。通过应变电测试验,验证了有限元模型与仿真计算的可靠性;通过静力学分析,校核了机架在平稳运输状态下的强度、刚度;对机架的主要组成部件进行了多目标尺寸优化,并依据优化结果进行了改进,改进后的机架在满足强度、刚度要求的前提下减轻了8.07%,同时简化了结构,减少了焊接工序,达到了机架轻量化的目的。 相似文献
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旋耕机在农业生产中以被普遍运用，特别是双轴灭茬旋耕机的问世更受农民欢迎。双轴灭茬旋耕机的工作原理是利用转速较高的前刀辊进行较浅的旋耕，将作物根茬打碎，达到灭茬的效果。接着由后刀辊进行较深的旋耕，达到播种所需要的耕深。这一机械的开发，集灭茬与旋耕于一体．既免去了人工刨茬、捡拾、运输等作业环节．又减轻了人们的劳动强度．提高了劳动生产率，可谓一种高效实用的农田作业机械。特别是对种植面积较大的玉米作物．更为实用。然而，从目前国内若干厂家所生产的双轴灭茬旋耕机的应用情况来看，还存在一定的问题， 相似文献
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基于离散元的双轴旋耕机功耗预测模型 总被引：2，自引：0，他引：2
针对双轴旋耕机结构参数复杂、功耗高，受耕作时节限制，难以用田间试验的方法进行减阻降耗研究的问题。基于离散元法，构建双轴旋耕-秸秆-土壤耕作模型，研究了双轴配置参数对功耗的影响，通过响应面试验分析，建立了功耗的数学预测模型。模型优化的结果表明，当前后刀轴回转半径均为195mm，后轴相对于前轴垂直距离为99.8mm，前后轴回转圆水平距离为100.6mm，获得的功耗最小为9.018kW。为了验证功耗模型的准确性，在固定工作参数下，进行了原尺度整机仿真试验和田间试验。试验结果表明：真实原尺度旋耕机的田间试验功耗与整机仿真值误差均值为9.5%，范围为5.8%~13.4%，结合响应面分析说明功耗数学预测模型较为准确，表明旋耕机刀组在缩放过程中误差变化较小，模型能够准确反映双轴配置参数对双轴旋耕机在稻茬田地作业功耗的影响。 相似文献
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木薯生产机械化程度低是制约我国木薯产业发展的瓶颈之一,研究高性能的木薯精播机对于促进木薯产业稳定发展具有重要推动作用。木薯精播机结构组成复杂,为提高工作性能,机架必须具有良好的结构与力学性能。本文以课题组研制的双行木薯播种机均匀精量自动排种装置的机架为研究对象,采用UG联合ANSYS软件建立机架的有限元模型,使用ANSYS Work Bench对机架进行静力学分析、约束模态分析以及灵敏度分析。通过模态分析确定优化响应,灵敏度分析确定设计变量,模型建立确定优化目标,多目标优化设计数学模型计算得到6组非劣解。在所得6组方案和初始方案中,基于熵权的模糊物元模型抉择出最优的机架结构方案。双行木薯播种机均匀精量自动排种装置机架优化前后对比分析表明,第一阶模态频率提升3.60%,机架质量减轻8.76%,最大变形减小5.08%,较好的达到了机架轻量化结构优化目的,研究结果可为木薯精播机的设计提供参考。 相似文献
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联合收获机底盘机架是整机的主体支撑结构，其质量直接影响收获机的作业性能。为此，以某履带式联合收获机底盘机架作为研究对象，在保证其刚度、强度的前提下对其进行轻量化研究。通过采用有限元分析软件Ansys Workbench建立底盘机架的有限元模型，对其进行模态分析和4种不同工况下的有限元分析；然后，以底盘机架梁的厚度为设计变量，结合空间填充设计(Optimal Space-filling Design)设计方法以及Kriging近似模型模拟计得出设计变量之间的响应关系；最后，综合考虑机架质量、最大应力、最大位移等性能指标，利用遗传算法对底盘机架进行了多目标优化。结果表明：联合收获机底盘机架质量减少24.98kg,且机架的强度、最大应力、最大形变均满足设计要求，获得较好的优化效果，为联合收获机底盘机架的结构优化与设计提供参考。 相似文献
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《农业装备与车辆工程》2021,(6)
基于低速碰撞性能对汽车车门进行轻量化设计。通过HyperWorks软件建立车门有限元模型,运用LS-DYNA软件进行低速碰撞仿真计算,通过改变车门面板厚度和材料的方式进行轻量化设计,对比轻量化前后车门性能从而得出最优化方案,最后得出轻量化方案2(内板为1.4 mm、外板为1.3 mm)为最终的轻量化方案。该方案车门质量减轻了3.985 kg,轻量化率为26%,若应用于整车,可以使一辆车的总体质量下降15 kg左右,达到轻量化的效果。 相似文献
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王海波 《农业装备与车辆工程》2021,(4):146-149
板簧支架是连接板簧和车架的主要承载结构,对其进行轻量化设计对于整车的轻量化具有重要的意义。以板簧支架为研究对象,利用SolidWorks软件进行三维建模,通过SoildWorks和Workbench软件之间程序接口,将模型导入Workbench中,利用Static Structural模块、Response surface模块和Topology optimization模块对板簧支架进行轻量化设计。与初始设计的模型相比,在保持强度和刚度基本不变的情况下,质量减轻了2.7 kg,减少了23.4%,实现了板簧支架的轻量化设计。 相似文献
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《中国农机化学报》2021,(5)
为适应丘陵山地道路条件差、田块小且分散等情况,本文进行丘陵山地拖拉机轻量化研究。以拖拉机前驱动桥壳组件为对象,首先利用该组件三维模型,进行有限元静力学分析,结果发现组件强度和刚度有较大的余量;其次以组件质量、变形量最小为优化目标进行轻量化设计,轻量化后组件质量减轻7.7%,变形量增加5.5%,轻量化后桥壳组件满足强度和刚度要求;然后对轻量化后的组件进行了评估,轻量化效果评估系数较小,表明组件轻量化设计效果较好;最后进行轻量化后桥壳垂直弯曲强度和垂直弯曲刚度试验,从0加载至3倍满载荷,驱动桥的变形为1.69 mm,垂直弯曲强度224.8 MPa,试验结果比轻量化设计结果略大。 相似文献
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针对现有的旋耕机作业效率和作业水平较低、作业效果无法达到农民要求的问题，基于理论力学对旋耕机的核心结构布局进行了设计与分析。旋耕机的主要组成包括机架、传动系统、电源和动力装置、旋耕刀和工作部件、避障系统、耕深调节装置及悬挂装置。为了保证旋耕机在作业过程中的动力匹配，通过建立旋耕机各部件的功耗数学模型，以优化旋耕机的结构和运动参数，提升旋耕机的作业性能。为了验证旋耕机的性能，对其进行机械作业性能测试，结果表明：旋耕机的作业效果良好，最终确定的旋耕机的基本性能参数合理。 相似文献
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简述了基于3D实体单元的2CZ-21型甘蔗种植机机架设计有限元法。分析了甘蔗种植机机架在弯曲和扭转组合工况下的应力和应变分布。讨论了机架在危险工况下的强度和刚度问题，提出了修改意见并对原有结构进行了优化。对改进设计后机架结构进行了强度和刚度分析，并确立了合理的轻量化方案。 相似文献