试析基于动力学仿真的犁曲面工作性能影响因素的研究

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1、广西大学硕士学位论文基于动力学仿真的犁曲面工作性能影响因素的研究姓名：姜颖申请学位级别：硕士专业：农业机械化工程指导教师：杨坚20080628基于动力学仿真的犁曲面工作性能影响因素研究摘要犁的工作性能好坏，即其翻土和碎土性能的好坏，主要由犁曲面的形状决定。因此，通过对影响犁曲面工作性能(牵引阻力和翻垡性能)的因素进行深入研究，找出其中的影响规律，为犁曲面的设计提供了理论依据，具有重要的实用价值。研究采用数学软件MathQm建立翻土型犁曲面的数学模型，利用显式动力分析软件ANSYS／LS．DⅥ、iA建立了犁曲面一土壤系统显式动力分析的仿真模型，并通过物理样机试验验证了模型。

2、采用二次回归正交旋转设计的试验方法进行了仿真试验，制定了犁曲面翻垡性能指标的判定标准，通过对试验数据的分析，分别建立了试验因素(导曲线高度与开度比、导曲线两端点切线夹角、切土角、耕作速度、最大铧刃角和最小铧刃角)与牵引阻力和翻垡性能之间的回归数学模型，分析了各因素及其交互作用对牵引阻力和翻垡性能的影响规律；初步探讨了各因素及交互作用的影响机理，得出切线夹角大时有利于减小牵引阻力，增强翻垡性能的结论。通过对试验因素在切线夹角最大时进行优化，获得了综合优化因素的最优组合为：导曲线高度与开度比1．64，切土角24．850，耕作速度2．04n1／s，最大铧刃角50．480，最小铧

3、刃角32．790。综合优化的较优组合下，犁耕牵引阻力为4．40kN、翻垡性能指标达到8．0。关键词：犁曲面显式动力分析仿真牵引阻力翻垡性能影响机理优化STUDYONINFLUENCINGFACTORSOFPLOWSURFACEWORⅪNGPERFORMLⅢCEBASEDTHEDYNAMICSIMUI。ATIONABSTRACTneshapeofplowsurfacedeteminatesitsworkingpe响佃ancewhichisthehackandtumability．Sobydeepstudyontheinfluencingfactorsonworkingpe怕

4、rmancewhicharethetractionresistanceandtllmpe怕manceofthesurface，theinnuencingprinciplecanbefbund，whichhasanimportantsignificanceandpracticalValuesf6rthedesignofplowsurface．Firstly，inthestudyusingmathematicsof咐areMatho气D，themathematicmodeloftumplowsurfacewasestablished．御so，asimulatiVemodelo

5、fexplicitdynamicanalysisforplowsur

6、'aceandsoilsystemwasestablishedbyANSYS／LS—D、?l、IA，andthephysicaltesthasVerifiedit．Secondly，asimulatiVeexperimenthasbeenmade，andaRerconstitutingthecriterionstandardoftumperformance，byanalyzingthedata，theregressionmathematicmodelsbetweenfactors，whichinclud

7、esratioofheightandopeningoforientedcurve，tangentangle，cuttingangle，tillageVelocity；themaxi—bladeangleandthemini—bladeangle，andtheta唱etswhichincludestractionresistanceandtumpe怕rmance，arebeenmaderespectiVely．What’smore，theprincipleofthefactorsandtheirinteractionsinnuencingtotheta唱etswasanal

8、yzed．Besides，bytheprelimina巧discussingofthemechanismofthefactorsandtheirinteractionsinfluencingtoⅡtheta略ets，theconclusionisbiggertangentangleisbenefitforreducingtractionresistanCeandenhancingtumperformance．Finally，underbiggertangentangle，therespectiVeoptimizatiOnwas