小型農(nóng)機扶手的有限元建模及動態(tài)特性分析.pdf

1、隨著現(xiàn)代設(shè)施農(nóng)業(yè)的發(fā)展，農(nóng)機具的需求與日俱增。要求作業(yè)機具具備耕作、開溝、制壟、培土、噴水、噴藥等多種功能，同時具有體積小、重量輕、污染少、噪音小、行走靈便等特點。與設(shè)施農(nóng)業(yè)發(fā)達的國家相比，適應(yīng)我國設(shè)施農(nóng)業(yè)的作業(yè)機具產(chǎn)品匱乏，相關(guān)技術(shù)落后，生產(chǎn)成本高，特別是在操作舒適性、作業(yè)安全性等方面的落后情況尤為突出，這嚴重制約了我國設(shè)施農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。 本文從人機工程學(xué)出發(fā)，運用現(xiàn)代CAE技術(shù)，將有限元分析、優(yōu)化、測試分析技術(shù)有機結(jié)合，

2、對小型農(nóng)機操作扶手進行結(jié)構(gòu)動態(tài)設(shè)計及優(yōu)化。首先，用Pro/ENGINEER建立扶手的3D模型，并對模型進行了簡化，將簡化后的模型導(dǎo)入到CAE（Patran＆ Nastran）軟件中進行模態(tài)分析，計算得到扶手的自由模態(tài)參數(shù)；對扶手實物進行實驗?zāi)B(tài)分析；比較有限元分析與實驗?zāi)B(tài)分析的結(jié)果，以確認對扶手的建模的正確性；最后，根據(jù)所得的正確模型，進行優(yōu)化設(shè)計，以改善扶手的動態(tài)特性，使其在操作舒適性方面有所提高，更好地滿足人機工程學(xué)要求。

3、 針對優(yōu)化中分析樣本過大的問題，提出采用正交試驗設(shè)計的思想，根據(jù)機械產(chǎn)品設(shè)計原則，采用扶手結(jié)構(gòu)因素及關(guān)鍵尺寸作為試驗設(shè)計的因素和水平，進行扶手優(yōu)化分析方案的有限元正交試驗設(shè)計分析。先確定扶手的關(guān)鍵尺寸，用正交試驗設(shè)計規(guī)劃多組理論模態(tài)分析試驗，得到各組試驗條件下結(jié)構(gòu)的自由模態(tài)參數(shù)，如固有振動頻率及振型等，提取各組試驗中的相應(yīng)振型，用正交試驗結(jié)果分析的相關(guān)方法，如直觀分析、方差分析，得到優(yōu)化后扶手的結(jié)構(gòu)，其第一階固有頻率由42．6Hz變?yōu)?