基于有限元法的大豆种子碰撞模拟分析

发布时间：2021-04-15 10:37

　　针对大豆种子在脱粒过程中与脱粒机械部件碰撞导致其机械性损伤而影响出苗的问题,基于合农60品种参数统计的结果,利用有限元法模拟大豆种子的碰撞过程,分析其内部应力分布与位移形变随时间的变化。首先,通过全因素试验分析碰撞速度及接触半径对最大应力及最大位移的影响。结果表明,在信度水平为0.01时,对于最大应力和最大位移试验指标,接触半径和碰撞速度两因素对其影响都极显著;其次,研究了不同大豆种子体积对最大应力及最大位移的影响。在长度、宽度和厚度方向的撞击过程中,随着大豆种子体积的增大,撞击过程中最大应力都呈现先增大再减小的趋势;随着大豆种子体积的增大,撞击过程中最大位移都呈现线性增大的趋势。 

【文章来源】：河南农业大学学报. 2020,54(04)北大核心CSCD

【文章页数】：10 页

【部分图文】：

单个碰撞周期不同时间的应力分布

单个碰撞周期不同时间的位移分布

大豆脱粒机械技术是极为复杂的过程,脱粒转筒内大豆种子运动的随机性,以及转筒转速和装载量对大豆的随机运动都有影响,所研究大豆种子在不同的撞击形态下与脱粒装置撞击瞬间内部应力以及位移变化有重要的实际意义。大豆种子模型被简化为椭球体,当与模拟的刚性平面撞击时,由于模型的重心与刚性平面的接触点的接触半径的不同,其撞击形态也不同,分别为对称撞击、非对称撞击和极限撞击。其撞击状态如图10所示。为分析大豆种子接触半径变化及碰撞速度改变对大豆有限元模型应力分布及形变位移的影响,基于上述大豆种子有限元碰撞分析结果,以大豆碰撞接触半径及碰撞速度为试验因素,应力最大值及形变位移最大值为试验指标,进行全因素试验,分析碰撞参数变化对大豆应力及变形的影响,为排除其他应因素的干扰,模型材料属性、模型网格划分及接触面静摩擦设为定值。全因素试验因素水平如表3所示。

【参考文献】：
期刊论文
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本文编号：3139173