基于ANSYS-LS-DYNA的圓鋸片鋸切過程仿真研究.pdf

1、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

2、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

3、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、刀具變形等結(jié)果信息，根據(jù)仿真所得的結(jié)果分析和研究各因素對(duì)鋸切力和鋸切效果的影響規(guī)律;用有限元數(shù)值仿真的方法，預(yù)測(cè)了一定工況下鋸切枝條的臨界切斷速度的取值區(qū)間;對(duì)綠籬修剪中圓鋸片的失效形式和原因進(jìn)行了分析。對(duì)圓鋸片進(jìn)行模態(tài)分析，避免圓鋸片在高速旋轉(zhuǎn)下的共振現(xiàn)象發(fā)生;利用ANASYS軟件的拓?fù)鋬?yōu)化技術(shù)作為在圓鋸片基體上開