基于FEM-SPH耦合算法的土壤切削仿真研究

建立了旋耕刀和土壤的FEM-SPH耦合仿真模型,基于FEM-SPH耦合算法,采用MAT147土壤材料和国家标准Ⅲ型旋耕刀,结合LS-DYNA971求解器,对土壤切削仿真进行了研究。对旋耕刀切削土壤的耕作过程进行了数值仿真模拟分析,得到了切削力和切土能耗随时间的变化曲线;计算出旋耕刀单刀切土扭矩为8.75N·m,与试验结果接近。通过正交试验分析,耕作深度为主导因子,对切土功率影响较大,调整耕作深度可有效降低土壤切削的功耗,提高耕作效率。研究表明:FEM-SPH耦合算法可有效应用于土壤切削仿真,可为研究土壤的破碎机理和耕作器具的优化设计提供理论依据。     

多孔介质物料热风干燥研究进展

多孔介质物料的热风干燥是许多工农业生产部门的重要生产工序,其干燥效能直接影响产品质量.多年来,国内外研究人员在多孔介质物料热风干燥领域进行了大量的研究工作,发展了多孔介质孔道网络模型,分析了分形多孔介质传热传质规律,建立了众多针对具体干燥对象的干燥模型,研制了多种多孔介质湿含量在线检测装置等.为此,从理论分析、数值模拟和实验研究3个层面综述了以上多孔介质物料热风干燥的研究进展,并对其发展趋势进行了展望.     

基于SPH算法的微耕机旋耕切土仿真研究

运用Pro/E和HYPERMESH软件,建立了旋耕刀辊的有限元模型。通过编辑K文件,建立了土壤SPH模型。应用光滑流体动力学理论,采用MAT147土壤材料,结合DYNA求解器,对微耕机旋耕切土进行了仿真研究。分析了旋耕刀辊切土过程,得到了旋耕刀辊切削力曲线和能量曲线,计算出微耕机在前进速度0.3m/s、旋转速度2.12r/s、耕深110mm、耕宽30mm参数条件下的切土功率为3.45kW,与实际微耕机的使用功率比较接近,验证了仿真的可靠性,可为微耕机整机及其零部件的优化设计提供理论依据。     

基于有限元法的微耕机旋耕刀辊切削土壤仿真

旋耕刀辊作为微耕机耕作部件,研究它与土壤相互作用关系,对于提高耕作效率有着重要意义。为此,运用LS-DYNA显式动力学软件,基于有限元方法对微耕机刀辊切削土壤进行了仿真,分析了土壤破碎情况、旋耕刀辊切削力及切削扭矩。结果表明:浅层土壤扰动位移最大、中层土壤次之、深层土壤最小,与实际耕作过程一致;切削过程中旋耕刀的最大切削力为195N,最大扭矩值为21.1N·m,与试验值相吻合,验证了仿真的有效性。研究可为有效揭示土壤耕作机理、优化旋耕刀辊结构及运动参数提供理论依据。     

我国微型耕耘机的技术现状及发展

微型耕耘机(微耕机)具有体积小、质量轻和操纵使用方便等优点,适宜在丘陵山地小面积田地作业,在我国有着广泛的应用前景.为此,论述了我国微耕机的应用现状,阐述了国内外微耕机的发展历程与技术现状,指出了我国微耕机目前还存在着配套机具少、自重偏大、功能单一和理论研究不完善等问题.最后,展望了我国微耕机设计人性化、功能多样化、控制智能化和结构标准化的发展趋势.