本文主要在研究LS-DYNA關鍵字手冊與LS-DYNA材料關鍵字手冊的基礎上,對自主設計的一款伐根清理設備中的核心部分一切削刀頭做動力學分析。該伐根清理設備被設計用于清理國內城市伐根與林區(qū)伐根,與傳統(tǒng)的伐根清理設備相比具有體積小、功率小、操作方便的優(yōu)勢。本課題對該小型伐根清理設備做設計說明,并土壤及木材進行仿真,給出其本構模型及參數(shù)。具體方法：在三維軟件中繪制切削刀頭模型導入ANSYS進行前處理,生成K文件后修改其材料參數(shù)與接觸參數(shù),通過LS-DYNA對其進行動力學計算,結果導入后處理軟件對其進行受力分析,最后設計實驗來加以驗證。由于目前對于特殊材料與復雜運動的動力學仿真的研究很少,在木材切削仿真方面的研究幾乎沒有,本研究在這兩個方面有一定創(chuàng)新。仿真結果表明切削土壤最大切削力為125N；切削術材最大切削力為150N。與實驗結果得到的切削土壤消耗的最大扭矩為25 N-m,最大切削力125N：切削木材所消耗的最大扭矩30 N.m,最大切削力150N結果一致。同時由實驗數(shù)據(jù)得到,切削軸承受的最大扭矩為啟動扭矩,達到了100 N.111：切削刀頭在克服軸承摩擦與風阻消耗的扭矩為10N·m。本課... 

【文章來源】：北京林業(yè)大學北京市 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：71 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
1. 緒論
    1.1. 課題研究背景與意義
    1.2. 國內外伐根機的研究現(xiàn)狀
    1.3. 基于FEA的切削仿真概況
    1.4. 主要研究內容及方法
2. 立盤式伐根清理機結構設計與說明
    2.1. 課題背景
    2.2. 設計方案
    2.3. 具體實施方案
    2.4. 技術測定
    2.5. 小結
3. ANSYS/LS-DYNA中材料的設置
    3.1. ANSYS/LS-DYNA基本原理與接觸算法
    3.2. 土壤材料設置
    3.3. 木材模型設置
    3.4. 小結
4. 仿真運算設置與后處理
    4.1. 仿真具體操作過程
    4.2. 修改K文件材料屬性與添加接觸
    4.3. 后處理分析
    4.4. 小結
5. 土壤切削的實驗數(shù)據(jù)
    5.1. 實驗設計
    5.2. 實驗數(shù)據(jù)
    5.3. 小結
6. 結論與建議
    6.1. 主要研究內容
    6.2. 研究結果
    6.3. 不足與建議
參考文獻
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導師簡介
獲得成果目錄
致謝


【參考文獻】：
期刊論文
[1]高速綠籬修剪過程的ANSYS/LS-DYNA建模與仿真研究[J]. 王小純,王俊陽,蔣連瓊.  機械設計與制造. 2015(08)
[2]有限元在木材中的應用（Ⅰ）——木材模型及選擇[J]. 上官蔚蔚,任海青,邢新婷,趙榮軍.  木材加工機械. 2015(02)
[3]土壤動態(tài)沖擊壓縮性能實驗研究[J]. 高興勇,張慶明,吳碧,劉國慶.  北京理工大學學報. 2014(06)
[4]基于ANSYS/LS-DYNA的螺旋刀輥土壤切削有限元模擬[J]. 夏俊芳,賀小偉,余水生,周勇.  農業(yè)工程學報. 2013(10)
[5]復雜應力狀態(tài)下木材力學性能的數(shù)值模擬[J]. 陳志勇,祝恩淳,潘景龍.  計算力學學報. 2011(04)
[6]一種大型伐根銑削機的結構設計[J]. 李樹森,郭永紅,王兆開.  林業(yè)機械與木工設備. 2010(11)
[7]基于ANSYS/LSDYNA的螺旋刀具土壤切削的數(shù)值模擬[J]. 馬愛麗,廖慶喜,田波平,黃海東,舒彩霞,周善鑫,林新.  華中農業(yè)大學學報. 2009(02)
[8]甘蔗—土壤系統(tǒng)仿真模型的研究[J]. 陳永繼,楊堅,黃麗麗,梁兆新,莫建霖.  農機化研究. 2009(03)
[9]基于光滑粒子流體動力學的土壤高速切削仿真系統(tǒng)開發(fā)及試驗[J]. 高建民,周鵬,張兵,李發(fā)義.  農業(yè)工程學報. 2007(08)
[10]土壤切削大變形的三維數(shù)值仿真[J]. 丁峻宏,金先龍,郭毅之,湯華,楊洪杰.  農業(yè)機械學報. 2007(04)

博士論文
[1]基于有限元理論的木材機械性能建模與仿真研究[D]. 李明寶.東北林業(yè)大學 2007
[2]伐根清理機器人設計理論與應用技術的研究[D]. 劉晉浩.東北林業(yè)大學 2003
[3]非飽和土中熱—水力—力學—傳質耦合過程模擬及土壤環(huán)境工程中的應用[D]. 武文華.大連理工大學 2002

碩士論文
[1]基于LS-DYNA果園螺旋開溝機模擬試驗研究及其優(yōu)化設計[D]. 馬愛麗.華中農業(yè)大學 2008
[2]“振動輪—土壤”模型的有限元分析[D]. 郝飛.長安大學 2007
[3]軟管泵橡膠軟管結構非線性有限元分析[D]. 陳景卓.北京林業(yè)大學 2006
[4]木材材性的實驗研究及切削過程的數(shù)值模擬[D]. 崔杏園.北京林業(yè)大學 2006



本文編號：3461652