基于土壤力學(xué)模型的深松鏟有限元分析與結(jié)構(gòu)優(yōu)化.pdf

1、耕地作業(yè)是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的一個(gè)非常重要的環(huán)節(jié)，也是消耗機(jī)械能最多的環(huán)節(jié)之一，耕地時(shí)克服牽引阻力消耗的能量占田間作業(yè)總能量的40%-60%。優(yōu)化耕作方式，改進(jìn)機(jī)械結(jié)構(gòu)，降低牽引阻力，將有效地降低農(nóng)機(jī)功耗，對我國的機(jī)械化農(nóng)業(yè)生產(chǎn)起到積極的推進(jìn)作用。
　　深松鏟是深松機(jī)的核心部件，其結(jié)構(gòu)形狀對土壤牽引阻力的大小有重要影響，本文針對深松鏟結(jié)構(gòu)進(jìn)行了如下研究：
　　1.基于已有的三面楔力學(xué)理論，分別對深松鏟的鏟刀和鏟柄部分進(jìn)行受力分析。從

2、理論上得到合理的鏟刀模型。用Pro/E軟件建立了仿生深松鏟和機(jī)標(biāo)深松鏟的實(shí)體模型，以四川土壤為例構(gòu)建了Drucker-prager彈塑性本構(gòu)土壤模型。
　　2.從家鼠爪趾和金龜子的仿生學(xué)研究入手，優(yōu)化深松鏟的曲線。通過盲人探路優(yōu)化設(shè)計(jì)方法，改進(jìn)深松鏟橫截面曲線的參數(shù)，計(jì)算出四川土壤條件以及耕作速度在4.8km/h條件下的最優(yōu)橫截面。
　　3.在有限元軟件ABAQUS中進(jìn)行了深松鏟與土壤相互作用的有限元分析，得到各個(gè)方向上的牽