试析苜蓿压缩蠕变特性的试验研究与仿真

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1、内蒙古农业大学硕士学位论文苜蓿压缩蠕变特性的试验研究与仿真姓名：赵桂芝申请学位级别：硕士专业：农业机械化工程指导教师：王春光20090501摘要紫花苜蓿属于粘弹性农业纤维物料，其蠕变特性对苜蓿压缩后产品特性、压缩生产工艺及压缩设备的优化均有重要影响。因此，本论文通过试验研究和理论分析，对苜蓿的蠕变特性进行了研究。并对苜蓿蠕变特性的主要影响因素进行了分析，找到了影响因素与蠕变特性参数之间的关系。在此基础上，利用虚拟样机技术对苜蓿蠕变特性进行了建模与仿真。通过试验研究、理论分析和仿真，得到如下结论：(1)通过对苜蓿蠕变加载阶段的分析

2、，得出了苜蓿不同初始密度下的最佳压缩密度范围为200-．-．,300kg／m3。(2)利用波尔兹曼(Boltzmann)叠加原理、积分理论、泰勒级数展开和多元回归分析等理论和方法，对苜蓿在高密度压缩过程中加载阶段蠕变特性进行了测试和分析。解决了必须在瞬间加恒应力才能对蠕变特性进行分析的难题，得出了蠕变柔度方程。(3)通过试验研究和理论分析，得出了不同初始密度、不同加载力和不同含水率下苜蓿的蠕变规律，建立了加载阶段和保压阶段苜蓿蠕变本构方程，为四元件伯格斯模型形式。并分析研究了初始密度、载荷和含水率对蠕变特性的影响，结果表明，当含

3、水率一定时，同一载荷作用下，初始密度越大，蠕变变形量越小；当载荷和初始密度都一定时，含水率越大，蠕变变形量越大。(4)采用虚拟样机技术，建立了苜蓿蠕变的虚拟样机模型。并通过与苜蓿蠕变试验数据比较表明，利用虚拟样机技术所建立的ADAMS蠕变仿真模型合理、可靠。进一步分析模型后，获得了苜蓿蠕变模型中各元件的应变随时间的变化规律。关键词：苜蓿：蠕变特性；虚拟样机技术；仿真StudyandSimulationonCreepBehaviorofAlfalfaAbstract舢脚faisakindofviscoelasticagricult

4、uralfibermaterial．啊1ecreeppropertiesofithaveimportantimpactsonthecharacteristicsofproductscompressed,processingtechnologyandoptimizationofcompressingequipments．Therefore，thecreeppropertiesof灿脚fawerestudiedthroughtheexperimentsandtheoreticalanalysis，inthispaper．nefact

5、ors,whichmainlyinfluencedthe越僦fa’Screep，weretestedandafteranalyzingtheresults，therelationshipbetweenfactorsandcreepparameterswerefoundout．Then,basedonvirtualprototypingtechnology,thepaperdevelopedavirtualmodelthatusedforstudies．也econclusionswereasfollows：(1)Thebestco

6、mpressiondensityrangeofAlfalfaWasfoundoutthroughanalyzingloadingstagesduringthecreepcourseofit．Inrespecttodifferentinitialdensities，therangeis200．．．300kg／m3．(2)BytheprincipleofBoltzmannsuperposition，integraltheory,theTaylorseriesexpansionandmethodofmultipleregression

7、analysis，thecreepcharacteristicsofAlfalfainthehigh-densitycompressionprocessatloadingstages，weremeasuredandanalyzed．Meantime，theproblemthatonlyundertheinstantcertainstresscouldthecreepcharacteristicsbestudiedWasresolvedandthecreepequationWasdiscovered．(3)mcreepruleso

8、fAlfalfaunderdifferentinitialdensities，loadingandmoisturecontentwerefoundout．Then，therheologicalmodelatdifferentcreepCOurSeSandphas