基于约束方程的实体—板连接超单元研究及大型播种机结构分析
发布时间：2021-12-09 21:29
随着保护性耕作理论的发展,免耕播种机的设计和研究越来越受到人们的重视,其中机械零件的刚度和强度计算是播种机结构设计的一个重要环节。使用有限元法对播种机结构进行有限元分析,可以模拟播种机组的结构和功能,并进行有效的分析和优化,为改善播种机结构性能提供了保证。本文选题来源于国家十二五科技支撑计划（轮作区玉米智能免耕播种机研制与示范（2011BAD20B09-1?））,针对免耕播种机的结构特点,进行了有限元分析模型和分析方法的研究,在此基础上,进行了两种免耕播种机的有限元分析。主要研究工作如下：1.首先以2BMF-8型免耕播种机为研究对象,根据播种机结构特点,利用Pro.E软件建模并进行合理简化,导入ANSYS软件建立以板壳单元为基础的有限元模型,并重点模拟部件间运动关系和镇压装置弹簧系统。根据播种机工作工况下实际承载情况进行有限元分析,并对分析结果进行讨论。分析结果表明,播种机结构应力值小于材料许用应力。然后针对播种机机架进行模态分析,得到机架固有频率和振型,为播种机的结构设计提供了理论依据。2.进行了三维实体单元与板壳单元的组合建模研究。针对实体单元和板壳单元自由度不连续问题进行研究,根...
【文章来源】：山东理工大学山东省
【文章页数】：68 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
1.1 研究背景
1.2 研究目的和意义
1.3 有限元法在免耕播种机设计中的应用现状
1.4 分析方法概述
1.5 研究内容
第二章 2BMF-8型免耕播种机有限元分析
2.1 2BMF-8型免耕播种机结构设计
2.2 2BMF-8型免耕播种机建模和模型处理
2.3 2BMF-8型免耕播种机模型连接部件运动关系模拟
2.4 约束和载荷施加
2.4.1 边界条件处理
2.4.2 载荷施加
2.5 结果分析
2.5.1 静力分析
2.5.2 模态分析
2.6 本章小结
第三章 三维实体单元与板壳单元的组合建模研究
3.1 三维实体单元与板壳单元的组合建模概述
3.1.1 实体单元和板单元介绍
3.1.2 自由度不连续问题解决方法
3.2 基于约束方程的实体单元与板壳单元组合建模方法
3.2.1 基于位移协调条件的约束方程
3.2.2 坐标变换
3.2.3 基于APDL命令的实体单元与板壳单元组合建模
3.2.4 算例
3.3 实体单元与板壳单元的组合单元
3.3.1 实体单元与板壳单元的组合单元
3.3.2 基于约束方程的组合单元刚度矩阵修改
3.3.3 自由度凝聚技术
3.3.4 组合单元的刚度矩阵
3.4 本章小结
第四章 2BMF-12型折叠式免耕播种机有限元分析
4.1 2BMF-12型免耕播种机有限元模型建立
4.1.1 2BMF-12型免耕播种机简述
4.1.2 建立有限元模型
4.1.3 运动关系模拟
4.2 基本载荷确定
4.2.1 旋耕刀受力
4.2.2 开沟器受力
4.2.3 镇压轮受力
4.2.4 其他部件受力
4.3 播种机工作工况分析
4.3.1 边界约束条件处理
4.3.2 工作工况有限元结果分析
4.4 播种机运输工况分析
4.4.1 边界约束条件处理
4.4.2 运输工况有限元结果分析
4.5 举升工况有限元分析
4.5.1 边界约束条件处理
4.5.2 运输工况有限元结果分析
4.6 模态分析
4.6.1 工作状态模态分析
4.6.2 折叠状态模态分析
4.7 播种机结构改进
第五章 总结与展望
5.1 全文总结
5.2 展望
致谢
参考文献
攻读学位期间主要参与的项目于发表的论文
【参考文献】：
期刊论文
[1]非轴对称磁场排种元件磁场特性分析及排种性能(英文)[J]. 路传同,胡建平,周春健,侯冲. 农业工程学报. 2012(S2)
[2]DMB-4200型免耕播种机土壤工作部件的设计分析[J]. 焦巍,布库,万其号,韩宝生,武佩. 内蒙古农业大学学报(自然科学版). 2012(03)
[3]2BFM-5型山地免耕播种机机架的有限元分析[J]. 胡靖明,杨梅. 农业机械. 2011(16)
[4]基于CATIA和ANSYS的小麦播种机牵引梁的模态分析[J]. 李楠. 安徽农业科学. 2010(33)
[5]我国免耕技术的发展及应用[J]. 刘芳,雷海霞,王英,周广生,吴江生. 湖北农业科学. 2010(10)
[6]基于ANSYS的活塞杆校核与模态分析[J]. 颜高社,刘光明,蒋桂林. 机械工程师. 2010(09)
[7]免耕播种机缺口圆盘刀有限元静强度分析[J]. 杨帆,李问盈,李洪文,苏艳波. 农业机械学报. 2010(06)
[8]免耕播种机械化技术的分析[J]. 林静,陈英心,李立新,李宝筏. 农机化研究. 2010(04)
[9]2BMG-24型小麦免耕播种机设计[J]. 刘立晶,杨学军,李长荣,刘昱程,刘殿生. 农业机械学报. 2009(10)
[10]ANSYS三维实体单元与板壳单元的组合建模研究[J]. 谢元丕,冯刚. 机械设计. 2009(04)
硕士论文
[1]茬地免耕精量播种机关键部件设计与研究[D]. 何磊.石河子大学 2011
[2]免耕播种机气吸式排种装置的气流场有限元分析[D]. 刘月琴.内蒙古农业大学 2011
[3]客车车身骨架动态特性分析与研究[D]. 蒋成武.合肥工业大学 2010
[4]大型悬挂式大豆密植平作精密播种机机架设计与优化研究[D]. 廉光赫.东北农业大学 2009
[5]基于子结构技术的货车车体有限元分析[D]. 张彩霞.大连交通大学 2008
[6]穴播式草原藏药免耕播种机的研制[D]. 王玉晶.甘肃农业大学 2008
[7]小麦对行免耕播种机设计与有限元分析[D]. 姜海勇.河北农业大学 2005
[8]小麦免耕播种机防堵装置的设计研究[D]. 潘涛.甘肃农业大学 2005
本文编号：3531341
【文章来源】：山东理工大学山东省
【文章页数】：68 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
1.1 研究背景
1.2 研究目的和意义
1.3 有限元法在免耕播种机设计中的应用现状
1.4 分析方法概述
1.5 研究内容
第二章 2BMF-8型免耕播种机有限元分析
2.1 2BMF-8型免耕播种机结构设计
2.2 2BMF-8型免耕播种机建模和模型处理
2.3 2BMF-8型免耕播种机模型连接部件运动关系模拟
2.4 约束和载荷施加
2.4.1 边界条件处理
2.4.2 载荷施加
2.5 结果分析
2.5.1 静力分析
2.5.2 模态分析
2.6 本章小结
第三章 三维实体单元与板壳单元的组合建模研究
3.1 三维实体单元与板壳单元的组合建模概述
3.1.1 实体单元和板单元介绍
3.1.2 自由度不连续问题解决方法
3.2 基于约束方程的实体单元与板壳单元组合建模方法
3.2.1 基于位移协调条件的约束方程
3.2.2 坐标变换
3.2.3 基于APDL命令的实体单元与板壳单元组合建模
3.2.4 算例
3.3 实体单元与板壳单元的组合单元
3.3.1 实体单元与板壳单元的组合单元
3.3.2 基于约束方程的组合单元刚度矩阵修改
3.3.3 自由度凝聚技术
3.3.4 组合单元的刚度矩阵
3.4 本章小结
第四章 2BMF-12型折叠式免耕播种机有限元分析
4.1 2BMF-12型免耕播种机有限元模型建立
4.1.1 2BMF-12型免耕播种机简述
4.1.2 建立有限元模型
4.1.3 运动关系模拟
4.2 基本载荷确定
4.2.1 旋耕刀受力
4.2.2 开沟器受力
4.2.3 镇压轮受力
4.2.4 其他部件受力
4.3 播种机工作工况分析
4.3.1 边界约束条件处理
4.3.2 工作工况有限元结果分析
4.4 播种机运输工况分析
4.4.1 边界约束条件处理
4.4.2 运输工况有限元结果分析
4.5 举升工况有限元分析
4.5.1 边界约束条件处理
4.5.2 运输工况有限元结果分析
4.6 模态分析
4.6.1 工作状态模态分析
4.6.2 折叠状态模态分析
4.7 播种机结构改进
第五章 总结与展望
5.1 全文总结
5.2 展望
致谢
参考文献
攻读学位期间主要参与的项目于发表的论文
【参考文献】：
期刊论文
[1]非轴对称磁场排种元件磁场特性分析及排种性能(英文)[J]. 路传同,胡建平,周春健,侯冲. 农业工程学报. 2012(S2)
[2]DMB-4200型免耕播种机土壤工作部件的设计分析[J]. 焦巍,布库,万其号,韩宝生,武佩. 内蒙古农业大学学报(自然科学版). 2012(03)
[3]2BFM-5型山地免耕播种机机架的有限元分析[J]. 胡靖明,杨梅. 农业机械. 2011(16)
[4]基于CATIA和ANSYS的小麦播种机牵引梁的模态分析[J]. 李楠. 安徽农业科学. 2010(33)
[5]我国免耕技术的发展及应用[J]. 刘芳,雷海霞,王英,周广生,吴江生. 湖北农业科学. 2010(10)
[6]基于ANSYS的活塞杆校核与模态分析[J]. 颜高社,刘光明,蒋桂林. 机械工程师. 2010(09)
[7]免耕播种机缺口圆盘刀有限元静强度分析[J]. 杨帆,李问盈,李洪文,苏艳波. 农业机械学报. 2010(06)
[8]免耕播种机械化技术的分析[J]. 林静,陈英心,李立新,李宝筏. 农机化研究. 2010(04)
[9]2BMG-24型小麦免耕播种机设计[J]. 刘立晶,杨学军,李长荣,刘昱程,刘殿生. 农业机械学报. 2009(10)
[10]ANSYS三维实体单元与板壳单元的组合建模研究[J]. 谢元丕,冯刚. 机械设计. 2009(04)
硕士论文
[1]茬地免耕精量播种机关键部件设计与研究[D]. 何磊.石河子大学 2011
[2]免耕播种机气吸式排种装置的气流场有限元分析[D]. 刘月琴.内蒙古农业大学 2011
[3]客车车身骨架动态特性分析与研究[D]. 蒋成武.合肥工业大学 2010
[4]大型悬挂式大豆密植平作精密播种机机架设计与优化研究[D]. 廉光赫.东北农业大学 2009
[5]基于子结构技术的货车车体有限元分析[D]. 张彩霞.大连交通大学 2008
[6]穴播式草原藏药免耕播种机的研制[D]. 王玉晶.甘肃农业大学 2008
[7]小麦对行免耕播种机设计与有限元分析[D]. 姜海勇.河北农业大学 2005
[8]小麦免耕播种机防堵装置的设计研究[D]. 潘涛.甘肃农业大学 2005
本文编号：3531341
本文链接：https://www.wllwen.com/nykjlw/nygclw/3531341.html
