木薯塊根挖掘機(jī)理的動(dòng)力學(xué)仿真研究.pdf

1、挖拔式塊根收獲方式是木薯塊根機(jī)械收獲的主要方式，其挖掘部件是完成松土作業(yè)的關(guān)鍵部件。目前，挖掘松土作業(yè)時(shí)挖掘鏟與土壤的作用過(guò)程及土壤的破裂、塊根變形、應(yīng)力變化過(guò)程不詳，而挖掘鏟的松土作業(yè)機(jī)理是優(yōu)化挖掘鏟結(jié)構(gòu)參數(shù)和作業(yè)參數(shù)的基礎(chǔ)，因此開展木薯塊根挖掘機(jī)理的動(dòng)力學(xué)仿真研究具有重要意義。
　　 課題首先測(cè)定了木薯塊根和土壤的物理力學(xué)特性參數(shù)，采用ANSYS/LS-DYNA顯示動(dòng)力學(xué)仿真軟件，并利用拉格朗日算法和光滑粒子流體動(dòng)力學(xué)算法相

2、結(jié)合的方法及修正的莫爾-庫(kù)侖屈服準(zhǔn)則，建立挖掘鏟-土壤-木薯系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)可視化仿真模型并進(jìn)行了田間實(shí)地物理試驗(yàn)驗(yàn)證。利用仿真模型對(duì)木薯塊根挖掘松土過(guò)程進(jìn)行數(shù)值模擬分析，在微觀層次上研究挖掘鏟的松土機(jī)理、土壤的變形、破裂、疏松過(guò)程和塊根的應(yīng)力變化過(guò)程。同時(shí)，采用單因素試驗(yàn)方法，研究了挖掘鏟鏟尖結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)試驗(yàn)指標(biāo)的影響規(guī)律。結(jié)果表明，土壤被鏟尖抬起，產(chǎn)生彎折、剪切破裂是挖掘作業(yè)土壤疏松的主要原因；土壤被鏟尖擠壓抬起，塊根被土壤擠壓產(chǎn)生彎曲變