本文關(guān)鍵詞：巨菌草莖稈力學(xué)特性研究與單圓盤(pán)切割試驗(yàn)仿真，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：巨菌草是一種新型的能源草,近年來(lái)隨著環(huán)境污染的嚴(yán)重性增加,巨菌草的種植在我國(guó)也得到廣泛推廣,由于巨菌草成活性強(qiáng),生長(zhǎng)條件要求低,應(yīng)用范圍廣,它的種植范圍迅速增加。但是巨菌草的收獲技術(shù)還是較低,收割成本高,這直接影響和阻礙了巨菌草種植技術(shù)的發(fā)展。巨菌草莖稈力學(xué)性能的研究可以為切割機(jī)械的設(shè)計(jì)提供理論指導(dǎo),巨菌草莖稈切割過(guò)程的動(dòng)態(tài)仿真模擬了莖稈在受載過(guò)程中應(yīng)力應(yīng)變情況。切割器作為菌草收割機(jī)械的關(guān)鍵部位,它直接影響了菌草切割效率和質(zhì)量,設(shè)計(jì)一種合適的切割器是解決問(wèn)題關(guān)鍵。采用材料力學(xué)性能試驗(yàn)測(cè)試的方法,測(cè)試了巨菌草莖稈拉伸、壓縮、彎曲的力學(xué)性能參數(shù),并利用移動(dòng)最小二乘MLS對(duì)力學(xué)性能曲線(xiàn)進(jìn)行了分析,測(cè)定并得出了菌草莖稈抗拉、壓、彎彈性模量等參數(shù)。得到巨菌草莖稈力學(xué)材料模型參數(shù)值,建立巨菌草莖稈材料本構(gòu)方程。分析了巨菌草莖稈收割特點(diǎn)和莖稈切割理論,對(duì)其機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)方法進(jìn)行了研究,設(shè)計(jì)了適合巨菌草莖稈收割的切割機(jī)構(gòu),對(duì)切割機(jī)構(gòu)的關(guān)鍵零部件進(jìn)行了設(shè)計(jì),畫(huà)出其三維結(jié)構(gòu)圖,并建立了切割刀具和莖稈的力學(xué)模型。利用ANSYS/LS-DYNA,結(jié)合實(shí)際生產(chǎn)實(shí)踐,進(jìn)行了菌草莖稈的刀具切割過(guò)程有限元?jiǎng)恿W(xué)仿真,得到了巨菌草莖稈在切割過(guò)程中的應(yīng)力-應(yīng)變?cè)茍D,切割刀具的速度、加速度時(shí)程曲線(xiàn)分析等結(jié)果,并對(duì)不同切割速度、進(jìn)給速度、莖稈不同直徑下莖稈受力情況進(jìn)行了分析,得到了莖稈切割的相對(duì)最佳切削優(yōu)化參數(shù),對(duì)于切割機(jī)械的設(shè)計(jì)有很大指導(dǎo)意義。
【關(guān)鍵詞】：巨菌草莖稈 力學(xué)性能 切割機(jī)構(gòu) 仿真分析
【學(xué)位授予單位】：福建農(nóng)林大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類(lèi)號(hào)】：S225
【目錄】：

• 摘要8-9
• ABSTRACT9-10
• 第一章 緒論10-16
• 1.1 研究背景和意義10-11
• 1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀11-14
• 1.2.1 巨菌草莖稈的功能性研究現(xiàn)狀11-12
• 1.2.2 菌草莖稈力學(xué)性能研究狀況12-13
• 1.2.3 虛擬設(shè)計(jì)技術(shù)在機(jī)械行業(yè)的應(yīng)用研究現(xiàn)狀13-14
• 1.2.4 存在的問(wèn)題14
• 1.3 主要研究?jī)?nèi)容和技術(shù)路線(xiàn)14-15
• 1.3.1 研究?jī)?nèi)容14-15
• 1.3.2 技術(shù)路線(xiàn)15
• 1.4 本章小結(jié)15-16
• 第二章 巨菌草莖稈力學(xué)特性研究與本構(gòu)方程建立16-32
• 2.1 巨菌草莖稈試驗(yàn)材料與方法16-18
• 2.1.1 樣本采集與制備16-17
• 2.1.2 試驗(yàn)儀器17-18
• 2.2 巨菌草莖稈力學(xué)試驗(yàn)過(guò)程與分析18-25
• 2.2.1 巨菌草莖稈拉伸性能試驗(yàn)18-20
• 2.2.2 巨菌草莖稈壓縮性能試驗(yàn)20-22
• 2.2.3 巨菌草莖稈彎曲性能試驗(yàn)22-25
• 2.3 移動(dòng)最小二乘近似(MLS)在巨菌草莖稈力學(xué)性能曲線(xiàn)中應(yīng)用25-30
• 2.3.1 移動(dòng)最小二乘法近似(MLS)基本原理25-26
• 2.3.2 基向量的選取26
• 2.3.3 權(quán)函數(shù)的選取26-27
• 2.3.4 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)匯總與(MLS)擬合27-30
• 2.4 巨菌草莖稈材料本構(gòu)關(guān)系的確定30-31
• 2.5 本章小結(jié)31-32
• 第三章 圓盤(pán)式巨菌草莖稈切割器的設(shè)計(jì)與切割運(yùn)動(dòng)仿真32-44
• 3.1 莖稈切削理論32-35
• 3.1.1 巨菌草切割特點(diǎn)32
• 3.1.2 切割方式32-34
• 3.1.3 切割器的種類(lèi)特點(diǎn)34-35
• 3.2 圓盤(pán)式梯形刀具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)35-39
• 3.2.1 刀盤(pán)及刀片材料的選擇35-36
• 3.2.2 刀盤(pán)及刀片的設(shè)計(jì)36-39
• 3.3 單圓盤(pán)菌草切割器運(yùn)動(dòng)學(xué)分析39-40
• 3.4 單圓盤(pán)菌草切割器模態(tài)分析40-42
• 3.5 本章小結(jié)42-44
• 第四章 基于ANSYS/LS-DYNA巨菌草莖稈切割仿真試驗(yàn)研究44-56
• 4.1 LS-DYNA動(dòng)力分析能力概述44-46
• 4.1.1 LS-DYNA的分析能力概述44-45
• 4.1.2 ANSYS/LS-DYNA的一般分析過(guò)程45-46
• 4.2 LS-DYNA中心差分時(shí)間積分顯示算法46-48
• 4.3 巨菌草莖稈切割過(guò)程的動(dòng)力學(xué)仿真48-54
• 4.3.1 巨菌草莖稈切割幾何模型的建立48
• 4.3.2 單元選擇48-49
• 4.3.3 定義材料模型49-51
• 4.3.4 網(wǎng)格劃分51-52
• 4.3.5 定義接觸52
• 4.3.6 定義對(duì)稱(chēng)邊界條件、約束和初始條件52-53
• 4.3.7 求解53-54
• 4.4 巨菌草莖稈斷裂的形態(tài)54-55
• 4.5 本章小結(jié)55-56
• 第五章 巨菌草莖稈切割過(guò)程動(dòng)態(tài)仿真驗(yàn)證試驗(yàn)與分析56-60
• 5.1 切割過(guò)程的應(yīng)力分析56-57
• 5.1.1 莖稈切割過(guò)程中等效應(yīng)力分布56-57
• 5.1.2 刀具在切割過(guò)程中的等效應(yīng)力分布57
• 5.2 速度時(shí)程曲線(xiàn)57-58
• 5.3 各因素對(duì)切割力的影響規(guī)律仿真分析58-59
• 5.4 本章小結(jié)59-60
• 第六章 結(jié)論與展望60-62
• 6.1 結(jié)論60
• 6.2 展望60-62
• 參考文獻(xiàn)62-66
• 攻讀碩士研究生期間研究成果66-67
• 致謝67

【相似文獻(xiàn)】

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1 徐宗華;硅材線(xiàn)鋸切割過(guò)程中的溫度分析[D];浙江工業(yè)大學(xué);2012年

2 陳世杰;亞固結(jié)磨料線(xiàn)鋸切割過(guò)程磨粒運(yùn)動(dòng)狀態(tài)實(shí)驗(yàn)研究[D];浙江工業(yè)大學(xué);2011年

3 梁曉;巨菌草莖稈力學(xué)特性研究與單圓盤(pán)切割試驗(yàn)仿真[D];福建農(nóng)林大學(xué);2015年

4 趙靖超;TFT-LCD玻璃基板本構(gòu)參數(shù)確定及切割過(guò)程分析[D];太原理工大學(xué);2013年

  本文關(guān)鍵詞：巨菌草莖稈力學(xué)特性研究與單圓盤(pán)切割試驗(yàn)仿真，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

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本文編號(hào)：319578