木薯塊根挖掘機理的動力學仿真研究.pdf

1、挖拔式塊根收獲方式是木薯塊根機械收獲的主要方式，其挖掘部件是完成松土作業(yè)的關(guān)鍵部件。目前，挖掘松土作業(yè)時挖掘鏟與土壤的作用過程及土壤的破裂、塊根變形、應力變化過程不詳，而挖掘鏟的松土作業(yè)機理是優(yōu)化挖掘鏟結(jié)構(gòu)參數(shù)和作業(yè)參數(shù)的基礎，因此開展木薯塊根挖掘機理的動力學仿真研究具有重要意義。
　　 課題首先測定了木薯塊根和土壤的物理力學特性參數(shù)，采用ANSYS/LS-DYNA顯示動力學仿真軟件，并利用拉格朗日算法和光滑粒子流體動力學算法相

2、結(jié)合的方法及修正的莫爾-庫侖屈服準則，建立挖掘鏟-土壤-木薯系統(tǒng)的動力學可視化仿真模型并進行了田間實地物理試驗驗證。利用仿真模型對木薯塊根挖掘松土過程進行數(shù)值模擬分析，在微觀層次上研究挖掘鏟的松土機理、土壤的變形、破裂、疏松過程和塊根的應力變化過程。同時，采用單因素試驗方法，研究了挖掘鏟鏟尖結(jié)構(gòu)參數(shù)對試驗指標的影響規(guī)律。結(jié)果表明，土壤被鏟尖抬起，產(chǎn)生彎折、剪切破裂是挖掘作業(yè)土壤疏松的主要原因；土壤被鏟尖擠壓抬起，塊根被土壤擠壓產(chǎn)生彎曲變