微耕機(jī)是一種適用于山區(qū)、丘陵地區(qū)小田塊作業(yè)的小型耕作機(jī)械,應(yīng)用廣泛。目前微耕機(jī)在水田作業(yè)時(shí),其旋耕部件與土壤間的作用過(guò)程及旋耕部件參數(shù)對(duì)作業(yè)質(zhì)量的影響機(jī)理不詳細(xì),使得旋耕部件參數(shù)優(yōu)化困難,作業(yè)質(zhì)量受限。因此,采用先進(jìn)的技術(shù)和方法,開(kāi)展微耕機(jī)旋耕部件與土壤間的作用過(guò)程及旋耕部件參數(shù)對(duì)作業(yè)質(zhì)量影響機(jī)理的研究,優(yōu)化旋耕部件參數(shù),對(duì)提高微耕機(jī)的水田作業(yè)質(zhì)量具有重要意義。本文采用限元法和SPH法相結(jié)合的方法及二次回歸通用旋轉(zhuǎn)組合設(shè)計(jì)法,以1WGQ4型微耕機(jī)為對(duì)象,通過(guò)構(gòu)建旋耕刀輥-土壤系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)仿真模型,研究了旋耕部件與土壤問(wèn)的作用機(jī)理。同時(shí),以刀片排列和土壤情況為試驗(yàn)條件進(jìn)行動(dòng)力學(xué)仿真試驗(yàn),建立了刀輥轉(zhuǎn)速、刀片回轉(zhuǎn)半徑與微耕機(jī)作業(yè)質(zhì)量關(guān)系的數(shù)學(xué)模型,研究了刀輥轉(zhuǎn)速、刀片回轉(zhuǎn)半徑對(duì)作業(yè)質(zhì)量的影響機(jī)理；利用MATLAB遺傳算法工具箱,對(duì)旋耕部件的參數(shù)進(jìn)行了優(yōu)化,并對(duì)優(yōu)化結(jié)果進(jìn)行驗(yàn)證。結(jié)果表明,建立的旋耕刀輥-土壤系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)仿真模型精度較高,刀片排列和刀輥轉(zhuǎn)速、刀片回轉(zhuǎn)半徑對(duì)作業(yè)質(zhì)量影響大。刀輥轉(zhuǎn)速為25.7rad/s,旋耕刀回轉(zhuǎn)半徑為15.5cm時(shí),能保證較低的漏耕率和較好的拋土性能。當(dāng)機(jī)器前...

【文章頁(yè)數(shù)】：78 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 課題來(lái)源
    1.2 課題研究意義
    1.3 微耕機(jī)國(guó)內(nèi)外發(fā)展的研究現(xiàn)狀
        1.3.1 國(guó)外研究現(xiàn)狀
        1.3.2 國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀
    1.4 研究?jī)?nèi)容與方法及技術(shù)路線
        1.4.1 研究?jī)?nèi)容與方法
        1.4.2 技術(shù)路線
    1.5 本章小結(jié)
第二章 土壤模型參數(shù)的測(cè)定
    2.1 土壤模型材料的選取
    2.2 土壤參數(shù)的測(cè)定
        2.2.1 含水率的測(cè)定
        2.2.2 土壤密度的測(cè)定
        2.2.3 土壤內(nèi)聚力和內(nèi)摩擦角的測(cè)量
        2.2.4 土壤硬度的測(cè)量
    2.3 土壤彈性模量的反求
    2.4 本章小結(jié)
第三章 刀輥-土壤系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)仿真模型
    3.1 軟件介紹
    3.2 建模方法及SPH算法介紹
    3.3 旋耕刀輥-土壤幾何模型的建立
        3.3.1 微耕機(jī)簡(jiǎn)介
        3.3.2 刀輥-土壤幾何模型的建立
    3.4 刀輥-土壤系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)仿真模型的建立
        3.4.1 單元類(lèi)型與材料的選擇
        3.4.3 網(wǎng)格劃分
        3.4.4 土壤SPH模型的生成
        3.4.5 仿真模型K文件的修改
    3.5 本章小結(jié)
第四章 刀輥-土壤系統(tǒng)仿真模型準(zhǔn)確度的驗(yàn)證
    4.1 微耕機(jī)切土作業(yè)的物理試驗(yàn)
        4.1.1 試驗(yàn)?zāi)康?br>        4.1.2 試驗(yàn)方法
    4.2 仿真模型精度的驗(yàn)證
    4.3 本章小結(jié)
第五章 仿真結(jié)果分析
    5.1 刀輥切削土壤仿真過(guò)程分析
        5.1.1 單刀的切土過(guò)程
        5.1.2 刀組的切土過(guò)程
    5.2 切削阻力分析
    5.3 功耗分析
    5.4 本章小結(jié)
第六章 旋耕作業(yè)質(zhì)量數(shù)學(xué)模型的研究
    6.1 試驗(yàn)指標(biāo)和因素的確定
        6.1.1 試驗(yàn)指標(biāo)的確定
        6.1.2 試驗(yàn)因素的確定
    6.2 試驗(yàn)方案的確定
    6.3 確定試驗(yàn)因素取值范圍及試驗(yàn)結(jié)果
    6.4 數(shù)學(xué)模型的建立
    6.5 試驗(yàn)因素對(duì)試驗(yàn)指標(biāo)的影響
        6.5.1 單因素影響
        6.5.2 兩個(gè)因素交互作用的影響
    6.6 優(yōu)化組合的篩選及驗(yàn)證
    6.7 本章小結(jié)
第七章 總結(jié)與展望
    7.1 全文總結(jié)
    7.2 論文創(chuàng)新點(diǎn)
    7.3 展望
參考文獻(xiàn)
附錄
    附錄一：試驗(yàn)組1的數(shù)學(xué)模型顯著性檢驗(yàn)表
    附錄二：試驗(yàn)組2的數(shù)學(xué)模型顯著性檢驗(yàn)表
    附錄三：試驗(yàn)組3的數(shù)學(xué)模型顯著性檢驗(yàn)表
    附錄四：試驗(yàn)組4的數(shù)學(xué)模型顯著性檢驗(yàn)表
    附錄五：Pareto解集
致謝
攻讀碩士期間發(fā)表的論文



本文編號(hào)：3799622