潛土逆轉(zhuǎn)旋耕刀的重構(gòu)及拋土虛擬試驗(yàn).pdf

1、在理論研究的基礎(chǔ)上，本文通過物理樣機(jī)試驗(yàn)和虛擬樣機(jī)試驗(yàn)對潛土逆轉(zhuǎn)旋耕作業(yè)進(jìn)行分層拋土試驗(yàn)，揭示了潛土逆轉(zhuǎn)旋分層拋土的規(guī)律。 近年來，隨著數(shù)值計算技術(shù)的發(fā)展，潛土逆轉(zhuǎn)旋耕虛擬仿真研究成為可能。在虛擬研究中，由于建立試驗(yàn)用旋耕刀的數(shù)字模型比較困難，致使仿真結(jié)果與物理樣機(jī)實(shí)驗(yàn)結(jié)果難以相互驗(yàn)證。本文采用德國GOM公司的ATOS2掃描系統(tǒng)對物理樣機(jī)試驗(yàn)用的潛土逆轉(zhuǎn)旋耕刀進(jìn)行三維掃描，獲得點(diǎn)云數(shù)據(jù)，并在PRO/E中進(jìn)行模型重構(gòu)，以建立與實(shí)物

2、盡可能一致的數(shù)值模型。利用該模型進(jìn)行虛擬試驗(yàn)，使虛擬試驗(yàn)結(jié)果與物理樣機(jī)試驗(yàn)結(jié)果可以較好地相互驗(yàn)證、并不斷修正虛擬試驗(yàn)?zāi)Ｐ汀?本文以PRO/E和有限單元分析軟件ANSYS建模為基礎(chǔ)，以基于SPH(Smoothed Particle Hydrodynamics，光滑粒子流體動力學(xué))的土壤高速切削仿真系統(tǒng)(Soil High-Speed Tilling Simulation System，簡稱SHSTSS系統(tǒng))為仿真平臺，進(jìn)行虛擬試驗(yàn)

3、，結(jié)合理論研究和物理樣機(jī)試驗(yàn)，研究了潛土逆轉(zhuǎn)旋耕分層(表層、中層、底層)拋土規(guī)律。 由于原有的實(shí)驗(yàn)臺不能實(shí)現(xiàn)無級調(diào)速，且設(shè)備陳舊，存在安全隱患，需要對實(shí)驗(yàn)臺進(jìn)行改造。按照實(shí)驗(yàn)的要求，重新分配了各級傳動的傳動比，確定了各關(guān)鍵部件的尺寸并加以制造、安裝與調(diào)試。改造后的實(shí)驗(yàn)臺，前進(jìn)速度和刀軸的轉(zhuǎn)速分別可以在0～0.375m/s和0～ 300r/min的范圍內(nèi)進(jìn)行連續(xù)調(diào)節(jié)。為了精確觀測潛土逆轉(zhuǎn)旋耕拋土過程，在試驗(yàn)中采用了TAMR