綠籬修剪刀具是車載式綠籬修剪機(jī)的關(guān)鍵部件之一,刀具的耐用度和穩(wěn)定性的好壞直接影響修剪質(zhì)量和作業(yè)效率,同時(shí)也關(guān)系到已修剪綠籬是否能順利、正常的生長(zhǎng),而且也是保證安全生產(chǎn)的關(guān)鍵因素。計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)的迅速發(fā)展為刀具切割過程的深入研究提供了有力的工具,不僅有利于對(duì)切割機(jī)理的理解,而且對(duì)獲取相關(guān)參數(shù)也有巨大的幫助,能夠得到很多用實(shí)驗(yàn)方法不容易或者是不能獲取的結(jié)果信息。 本研究以課題組設(shè)計(jì)的回轉(zhuǎn)式切割器選用的刀具圓鋸片為研究對(duì)象,對(duì)圓鋸片鋸切枝條的過程基于ANSYS/LS-DYNA進(jìn)行顯式動(dòng)態(tài)的數(shù)值模擬仿真。在查閱大量研究資料和掌握軟件應(yīng)用的基礎(chǔ)上,從建模、網(wǎng)格劃分、材料本構(gòu)選擇、加載到求解過程均進(jìn)行了大量的摸索和總結(jié),最終建立了合理的圓鋸片鋸切系統(tǒng)的有限元模型,實(shí)現(xiàn)了圓鋸片鋸切枝條過程的顯式動(dòng)力學(xué)仿真,并通過動(dòng)畫、曲線等表現(xiàn)手段展示了仿真結(jié)果,仿真結(jié)果與實(shí)際加工情況基本相符。 通過對(duì)一定工況下的仿真結(jié)果和真實(shí)試驗(yàn)結(jié)果的對(duì)比分析,驗(yàn)證了本研究在有限元單元類型、材料模型及材料參數(shù)選擇上的合理性。在此基礎(chǔ)上,對(duì)鋸切力進(jìn)行單因素鋸切數(shù)值模擬實(shí)驗(yàn),得出不同參數(shù)情況下的鋸切過程的應(yīng)力云圖、鋸切力... 

【文章頁(yè)數(shù)】：89 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
目錄
第一章 緒論
    1.1 課題研究背景和意義
        1.1.1 研究背景
        1.1.2 研究意義
    1.2 國(guó)內(nèi)外的研究現(xiàn)狀
        1.2.1 綠籬修剪設(shè)備的研究現(xiàn)狀及其發(fā)展趨勢(shì)
        1.2.2 圓鋸片鋸切技術(shù)研究現(xiàn)狀
        1.2.3 數(shù)值模擬技術(shù)在切削過程中的應(yīng)用現(xiàn)狀
    1.3 課題研究?jī)?nèi)容
    1.4 課題來源
第二章 圓鋸片鋸切枝條的顯式動(dòng)力有限元模型的建立與研究
    2.1 鋸切系統(tǒng)模型構(gòu)建
        2.1.1 鋸切模型的簡(jiǎn)化
        2.1.2 建立幾何模型
        2.1.3 建立物理模型
    2.2 圓鋸片鋸切枝條模型合理性探索
        2.2.1 圓鋸片鋸切力結(jié)果分析
        2.2.2 圓鋸片鋸切過程的運(yùn)動(dòng)軌跡分析
        2.2.3 枝條在鋸切過程中的受力和節(jié)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)情況
    2.3 圓鋸片鋸切枝條模型驗(yàn)證
        2.3.1 沙漏能時(shí)程曲線
        2.3.2 仿真結(jié)果數(shù)據(jù)與實(shí)測(cè)試驗(yàn)結(jié)果的比較分析
    2.4 本章小結(jié)
第三章 圓鋸片鋸切過程的仿真與分析
    3.1 鋸切力隨鋸切轉(zhuǎn)速變化規(guī)律數(shù)值仿真與分析
    3.2 鋸切力隨進(jìn)鋸速度變化規(guī)律數(shù)值仿真與分析
    3.3 枝條因素對(duì)鋸切力的影響規(guī)律數(shù)值仿真與分析
        3.3.1 鋸切力隨枝條直徑變化規(guī)律數(shù)值仿真與分析
        3.3.2 鋸切力隨枝條排列方式變化規(guī)律數(shù)值仿真與分析
    3.4 合理切削用量的選擇研究
        3.4.1 分析鋸切性能的虛擬正交實(shí)驗(yàn)
        3.4.2 進(jìn)鋸速度及其與鋸切轉(zhuǎn)速之間的合理匹配
        3.4.3 臨界切斷速度的數(shù)值仿真研究
    3.5 圓鋸片的失效分析
        3.5.1 圓鋸片的失效形式和原因
        3.5.2 斷續(xù)鋸切過程分析
        3.5.3 圓鋸片的動(dòng)態(tài)失穩(wěn)分析
    3.6 本章小結(jié)
第四章 基于ANSYS的圓鋸片模態(tài)分析和優(yōu)化
    4.1 有限元振動(dòng)分析模型
    4.2 圓鋸片固有頻率和振型的分析
        4.2.1 圓鋸片建模和網(wǎng)格化分
        4.2.2 加載約束并求解
        4.2.3 查看模態(tài)分析結(jié)果
    4.3 夾盤直徑對(duì)圓鋸片固有頻率的影響
    4.4 基于ANSYS的拓?fù)鋬?yōu)化
        4.4.1 圓鋸片拓?fù)鋬?yōu)化過程
        4.4.2 圓鋸片拓?fù)鋬?yōu)化結(jié)果分析
    4.5 圓鋸片基體結(jié)構(gòu)的優(yōu)化
        4.5.1 圓鋸片有孔模型及其模態(tài)分析結(jié)果
        4.5.3 對(duì)比結(jié)果分析
    4.6 本章小結(jié)
第五章 總結(jié)與展望
    5.1 全文總結(jié)
    5.2 工作展望
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)成果


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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碩士論文
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[4]立式圓盤鋸床的研發(fā)及其關(guān)鍵部件的特性分析[D]. 張繼深.浙江大學(xué) 2011
[5]掘進(jìn)機(jī)截割頭破巖過程數(shù)值模擬技術(shù)研究[D]. 李發(fā)泉.遼寧工程技術(shù)大學(xué) 2011
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[7]軸類零件軋制有限元數(shù)值模擬[D]. 張慶恒.河北工程大學(xué) 2010
[8]基于ANSYS的線材滾彎過程的數(shù)值分析及優(yōu)化設(shè)計(jì)[D]. 盧楚才.浙江工業(yè)大學(xué) 2010
[9]仿生機(jī)器人觸須傳感器的建模與仿真研究[D]. 周韶威.南京航空航天大學(xué) 2010
[10]綠籬修剪移動(dòng)機(jī)器人控制系統(tǒng)研究[D]. 賀婷.南京林業(yè)大學(xué) 2010



本文編號(hào)：3707673