本文以微耕機旋耕刀輥為研究對象,對微耕機旋耕刀輥做了理論模態(tài)分析以及試驗?zāi)B(tài)分析。分別分析了刀輥的自由振動特性以及在約束條件下的振動特性,并對刀輥進行了試驗自由模態(tài)分析,最后對仿真自由模態(tài)結(jié)果和試驗自由模態(tài)結(jié)果進行了對比,研究其振動特性。 本文基于ANSYS Workbench對刀輥進行了模態(tài)仿真,分別進行了自由模態(tài)分析和約束模態(tài)分析,求出了各自前10階固有頻率值以及其對應(yīng)的振型,并對各階振型進行了詳細的描述與分析,為進一步的動力學(xué)分析奠定基礎(chǔ)；除此以外,還通過LMS Test_lab對刀輥進行了試驗自由模態(tài)分析,并測試出了其前15階固有頻率值,并對刀輥的仿真與試驗進行了對比,進一步驗證模型建立的準(zhǔn)確性。 仿真自由模態(tài)分析結(jié)果表明,第一階固有頻率值為71.62Hz,振型表現(xiàn)為沿刀輥軸方向的彎曲振動以及刀片的彎曲振動,且容易產(chǎn)生共振,而在高頻部分主要表現(xiàn)為刀片的彎曲振動及扭轉(zhuǎn)振動。仿真約束模態(tài)分析結(jié)果表現(xiàn),第一階固有頻率值為162.14Hz,振型表現(xiàn)為刀輥軸彎曲振動以及中間刀組刀片的彎曲振動,在高頻部分主要表現(xiàn)為刀片的彎曲振動及扭轉(zhuǎn)振動,但都不容產(chǎn)生共振現(xiàn)象。通過試驗自由模態(tài)分析,對比仿真自由模態(tài)分析,可以看出,前10階對應(yīng)頻率值誤差都在10%以內(nèi),可以驗證三維模型建立的準(zhǔn)確性以及仿真結(jié)果的正確性。
【學(xué)位單位】：西南大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2014
【中圖分類】：S222.3
【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第1章 文獻綜述
    1.1 農(nóng)業(yè)機械振動研究現(xiàn)狀
    1.2 農(nóng)業(yè)機械刀輥振動研究現(xiàn)狀
    1.3 模態(tài)分析及振動研究現(xiàn)狀
    1.4 LMSTest_lab應(yīng)用現(xiàn)狀
第2章 緒論
    2.1 課題研究的背景和意義
    2.2 論文的內(nèi)容及結(jié)構(gòu)安排
第3章 微耕機旋耕刀輥結(jié)構(gòu)及振動概述
    3.1 微耕機概述
    3.2 微耕機總體結(jié)構(gòu)及工作原理
    3.3 微耕機的發(fā)展歷程
    3.4 微耕機旋耕刀的運動分析
        3.4.1 旋耕刀運動方程
        3.4.2 耕作深度
        3.4.3 切土節(jié)距
        3.4.4 溝底凸起高度
    3.5 微耕機旋耕刀輥的結(jié)構(gòu)
        3.5.1 旋耕刀的類型
        3.5.2 旋耕刀在刀輥上的排列
    3.6 振動基礎(chǔ)概述
        3.6.1 振動概述
        3.6.2 機械振動的類型
        3.6.3 振動的基本物理參數(shù)
第4章 旋耕刀輥的模態(tài)仿真分耐
    4.1 計算模態(tài)分析簡介
        4.1.1 模態(tài)分析概述
        4.1.2 模態(tài)分析的技術(shù)和應(yīng)用
        4.1.3 模態(tài)分析的作用以及優(yōu)缺點
    4.2 旋耕刀輥模型的建立
    4.3 有限元法理論
        4.3.1 差分法
        4.3.2 變分法
        4.3.3 有限元法
    4.4 旋耕刀輥有限元模型的建立
        4.4.1 ANSYS Workbench簡介
        4.4.2 三維模型的導(dǎo)入
        4.4.3 材料選擇
        4.4.4 模型中接觸定義
    4.5 網(wǎng)格劃分
        4.5.1 有限元網(wǎng)格介紹
        4.5.2 網(wǎng)格位移理論
        4.5.3 網(wǎng)格劃分基本原則
        4.5.4 劃分刀輥網(wǎng)格
    4.6 計算自由模態(tài)分析
        4.6.1 計算模態(tài)分析理論
        4.6.2 模態(tài)分析求解器設(shè)置
        4.6.3 模態(tài)分析求解
        4.6.4 求解結(jié)果
        4.6.5 振型分析
    4.7 約束模態(tài)分析
        4.7.1 邊界條件設(shè)定
        4.7.2 約束模態(tài)分析結(jié)果
        4.7.3 振型分析
第5章 旋耕刀輥試驗?zāi)B(tài)分析
    5.1 模態(tài)分析基本測試系統(tǒng)
    5.2 試驗?zāi)B(tài)分析理論
    5.3 試驗?zāi)B(tài)分析系統(tǒng)
        5.3.1 試驗設(shè)備
        5.3.2 試驗?zāi)B(tài)分析技術(shù)路線
    5.4 試驗過程
        5.4.1 布置敲擊點以及懸掛刀輥
        5.4.2 預(yù)測試實驗
        5.4.3 錘擊設(shè)置
        5.4.4 測量各點的頻率響應(yīng)函數(shù)(FRF)
        5.4.5 FRF求和
    5.5 模態(tài)測試結(jié)果
    5.6 試驗?zāi)B(tài)結(jié)果分析
    5.7 試驗?zāi)B(tài)結(jié)果與自由模態(tài)仿真分析對比
第6章 結(jié)論與展望
    6.1 結(jié)論
    6.2 展望
參考文獻
致謝
研究生期間發(fā)表的論文

【參考文獻】

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本文編號：2843602