我國的水田面積約占全國耕地面積四分之一,其中深泥腳水田面積超過200萬hm2,復雜的泥腳條件使傳統(tǒng)拖拉機如輪式拖拉機和履帶式拖拉機無法很好地工作。利用“浮式工作原理”的船型拖拉機雖然可以避免滑轉下陷,適應不同泥腳深度的水田作業(yè),但由于發(fā)展不完善,仍然存在滾動阻力大、功率利用率低和行駛直線性差等問題。水田土壤流變特性研究的不足也使船型拖拉機在尚缺乏可靠理論指導的條件下進行生產(chǎn)。因此對水田土壤的流變特性和船型拖拉機進行深入研究,以求改善船型拖拉機的工作性能是十分有必要的。針對國內(nèi)外船型拖拉機和土壤流變特性的研究現(xiàn)狀進行總結分析,在水田土壤力學特性研究和數(shù)值仿真分析的基礎上,進行水田土壤船型拖拉機結構與工作參數(shù)優(yōu)化和性能試驗研究,主要結論如下:(1))測定了來自杭州市富陽區(qū)新佳莊村水田用地土壤樣品的部分物理特性和力學性質(zhì),結果表明,所取土樣屬于粉砂壤土,初始含水量為15.10%,飽和含水量為51.04%,塑限為22.50%,液限為42.50%,塑性指數(shù)為20.00%,內(nèi)摩擦角為31.0059°,粘聚力為25.879kPa。(2)在ANSYS/LS-DYNA軟件環(huán)境下運用流固耦合算法,模擬了水...

【文章頁數(shù)】：65 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
致謝
摘要
ABSTRACT
1 緒論
    1.1 課題研究目的及意義
    1.2 國內(nèi)外研究動態(tài)
        1.2.1 船型拖拉機相關研究現(xiàn)狀
        1.2.2 水田土壤流變特性研究現(xiàn)狀
    1.3 課題來源及主要研究內(nèi)容
2 水田土壤力學特性研究
    2.1 水田土壤物理特性測定
        2.1.1 土樣采集
        2.1.2 土壤質(zhì)地(顆粒組成)測定
        2.1.3 土壤初始含水量的測定
        2.1.4 土壤飽和含水量的測定
        2.1.5 土壤液塑限的聯(lián)合測定
    2.2 水田土壤直接剪切試驗
        2.2.1 試驗裝置與材料
        2.2.2 試驗方法
        2.2.3 結果計算
        2.2.4 試驗結果及分析
    2.3 小結
3 水田船型拖拉機船型參數(shù)對滑行阻力影響的有限元分析及驗證
    3.1 船型拖拉機船體物理模型及其有限元模型建立
        3.1.1 船體物理模型建立
        3.1.2 船體有限元模型
    3.2 土壤-水-空氣分層耦合有限元模型
        3.2.1 土壤仿真材料選擇與參數(shù)設定
        3.2.2 空氣層和水層仿真材料選擇與參數(shù)設定
        3.2.3 土壤-水-空氣分層耦合有限元模型
    3.3 船體模型與土壤-水-空氣耦合仿真
    3.4 仿真試驗及結果
        3.4.1 試驗因素確定
        3.4.2 試驗指標確定
        3.4.3 仿真試驗設計
        3.4.4 仿真試驗結果
    3.5 仿真試驗結果分析
        3.5.1 流場及應力場分析
        3.5.2 試驗指標數(shù)學模型的建立
        3.5.3 單因素影響效應分析
        3.5.4 雙因素影響效應分析
    3.6 參數(shù)優(yōu)化與仿真試驗驗證
        3.6.1 船型拖拉機參數(shù)優(yōu)化
        3.6.2 滑行阻力與下陷深度試驗驗證
    3.7 小結
4 水田船型拖拉機結構與工作參數(shù)對滑行阻力及下陷深度影響試驗
    4.1 水田船體模型牽引試驗臺
        4.1.1 船體模型設計
        4.1.2 牽引檢測系統(tǒng)
        4.1.3 試驗臺工作步驟
    4.2 船型拖拉機結構與工作參數(shù)對前進阻力及下陷深度影響的正交試驗
        4.2.1 試驗材料
        4.2.2 試驗因素確定
        4.2.3 試驗指標及其測定
        4.2.4 試驗方案
        4.2.5 試驗結果與分析
    4.3 小結
5 結論與展望
    5.1 結論
    5.2 展望
參考文獻
攻讀碩士期間主要研究成果



本文編號：3855771