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水稻芽種直播機虛擬樣機設計與分析

時間:2010-06-02 08:00:00 來源:

    
    2．4關鍵零件的有限元分析
   
    虛擬樣機采用乘坐式，操作者的體重和座椅本身質量均由兩根主梁承擔。兩根主粱均擬用Φ32×2．5的無縫鋼管折彎而成，筆者用有限元法對它進行強度分析。由于整機設計行走速度僅2m／s，動載荷不大，僅對主梁進行靜強度分析。
    
    為了節省計算所用時間，按400N壓力加載在一根主梁上進行分析。直接采用虛擬樣機中主梁的實體模型，材料取普通碳鋼，主要性能參數的取值分別為：彈性模量E=2．1×1011 N／m2，泊松比A=0．28，抗剪模量G=7．9×1010 N／m2，屈服強度盯，=2．21×108N／m2，抗拉強度σs=3．99×108N／m2，密度P=7800kg／m3。將主梁兩端添加固定約束，在中間水平位置施加垂直向下的壓力400N。選用SOLDl64實體單元網格，對主梁共劃分出52998個網格單元，81 137個節點。采用FFEPlus解算，可得到主梁應力、應變、變形、位移等的云圖和分析報告。主梁的應力分布云圖，如圖5所示。由圖5可見，最大工作應力發生在主梁前端得下部(65．325，-7．529，-14．118)處，最大工作應力為2．916×107 N／m2，小于屈服強度，安全系數為7．6，強度足夠。
    


    3結論
   
    1)采用虛擬樣機技術建立了水稻芽種直播機的虛擬樣機模型，并對裝配體進行干涉檢查，發現零部件間的干涉，及時修改零部件的結構，消除干涉，以節約研制成本，縮短研制周期。
    2)對關鍵部件排種器進行運動仿真，驗證機構運動的可行性以及理論分析結果的正確性，為下一步對芽種的充種和排種過程的仿真分析提供了初始參數。
    3)對主梁的靜強度有限元分析表明：主梁的強度足夠，危險部位在主梁前端的下部。試制物理樣機時可在該處用加強筋加強。

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