2ZB-6型手扶插秧機底盤結(jié)構(gòu)系統(tǒng)參數(shù)化建模與優(yōu)化設(shè)計.pdf

1、2ZB-6型手扶插秧機底盤結(jié)構(gòu)系統(tǒng)參數(shù)化建模與優(yōu)化設(shè)計是校企合作的科研項目。主要內(nèi)容包括:利用ANSYS軟件對插秧機底盤結(jié)構(gòu)左右變速箱、插秧箱和錐齒輪外殼以及連接方管等結(jié)構(gòu)進行參數(shù)化建模、有限元分析、強度校核，找出強度薄弱環(huán)節(jié)，進行優(yōu)化設(shè)計，降低底盤結(jié)構(gòu)大應(yīng)力，提高底盤結(jié)構(gòu)的強度和設(shè)計質(zhì)量，降低產(chǎn)品故障率。
　　本文首先利用ANSYS軟件進行參數(shù)化建模，建立有限元模型，然后確定了6種載荷工況，通過施加載荷和邊界條件約束，對插秧機底

2、盤結(jié)構(gòu)在路面行走、水田作業(yè)、水田調(diào)頭、發(fā)動機沖擊振動等工況進行有限元分析，得出各種工況下結(jié)構(gòu)最大應(yīng)力的數(shù)值和發(fā)生的部位。其次，對破壞嚴重的插秧機底盤結(jié)構(gòu)左變速箱與發(fā)動機連接框架的凸臺中空管部位進行結(jié)構(gòu)局部強化調(diào)優(yōu)，提出了5種結(jié)構(gòu)調(diào)優(yōu)方案并進行有限元分析，調(diào)優(yōu)前后左變速箱凸臺中空管處以及中空管與左加強筋連接處的應(yīng)力得到很大改善，成功排除了凸臺中空管部位斷裂故障問題。
　　最后選取其中最好的調(diào)優(yōu)方案與底盤其它結(jié)構(gòu)組合起來作為后期結(jié)構(gòu)自

3、動優(yōu)化的結(jié)構(gòu)模型，并選取最危險的工況進行自動優(yōu)化設(shè)計。優(yōu)化設(shè)計的數(shù)學模型為:在保證結(jié)構(gòu)重量基本不變基礎(chǔ)上，降低結(jié)構(gòu)危險工況的最大應(yīng)力，采用以ANSYS為分析器以結(jié)構(gòu)優(yōu)化導重法為優(yōu)化器的優(yōu)化方法，經(jīng)過6次自動優(yōu)化迭代計算，優(yōu)化后插秧機底盤結(jié)構(gòu)最大應(yīng)力又有明顯下降。
　　通過以上人工調(diào)優(yōu)和自動優(yōu)化等優(yōu)化設(shè)計，插秧機底盤結(jié)構(gòu)重量在不超過45公斤的前提下，最大應(yīng)力由原結(jié)構(gòu)的429MPa下降到192.6MPa，大幅度提高了該插秧機結(jié)構(gòu)的強度