双工位木薯种茎切割机的设计与试验

木薯是我国重要的经济作物,拥有大量的种植面积,但木薯的切种步骤仍大量采取手工作业。为提高切种效率、减少种植户劳动量,设计了一种双工位木薯种茎切割机。运用三维建模软件UG建立三维模型,导入Adams虚拟样机中进行仿真分析,并通过制作物理样机进行试验。结果表明:各项性能指标均满足设计要求,结构合理,可替代目前木薯切种步骤中的手工作业。     

车轮定位参数对整车操纵稳定性的优化分析

以国产某轿车的虚拟样机为基础,提出了一种以车轮定位参数的合理匹配来进行麦弗逊悬架优化和操纵稳定性分析的方法,在Adams/Insight中对整车的前悬架模型进行优化设计,并根据国标GB/T 6323-2014对悬架优化前后的整车模型进行转向盘角阶跃输入试验仿真。结果表明,悬架优化后整车模型具有更好的操纵稳定性。     

小型旋耕机虚拟样机模型建立

旋耕机是一种普通使用的耕作机械,论文采用Ansys、Adams动力学虚拟样机技术建立旋耕机——石块系统模型,并进行了物理试验验证,结果物理样机轴承座的振动加速度最大值为47578.25mm/s-2,虚拟样机的振动加速度最大值为48423.90mm/s-2,虚拟样机与物理样机的误差为+1.78%,表明所建的虚拟样机模型有较高的精度。     

基于ADAMS的双横臂独立悬架的优化设计

根据多刚体系统动力学原理,建立了双横臂独立式前悬架虚拟样机模型,并在虚拟样机软件ADAMS/VIEW模块上进行仿真。在此基础上对前悬架的各个参数进行优化设计,并得到优化后的悬架布置方案。     

基于灵敏度分析的木薯播种机自动排种装置机架结构优化

木薯生产机械化程度低是制约我国木薯产业发展的瓶颈之一,研究高性能的木薯精播机对于促进木薯产业稳定发展具有重要推动作用。木薯精播机结构组成复杂,为提高工作性能,播种机的自动排种装置机架必须具有良好的结构与力学性能。以课题组研制的双行木薯播种机均匀精量自动排种装置的机架为研究对象,采用UG联合ANSYS软件建立机架的有限元模型,使用ANSYS Work Bench对自动排种装置的机架进行静力学分析、约束模态分析及灵敏度分析。通过模态分析确定优化响应,灵敏度分析确定设计变量,模型建立确定优化目标,多目标优化设计数学模型计算得到6组非劣解。在所得6组方案和初始方案中,基于熵权的模糊物元模型抉择出最优的机架结构方案。双行木薯播种机均匀精量自动排种装置机架优化前后对比分析表明,第1阶模态频率提升3.60%,机架质量减小8.76%,最大变形减小5.08%,较好地达到了机架轻量化结构优化目的,研究结果可为木薯精播机的设计与优化提供参考。      

罗汉果采摘装置的设计仿真与试验

为了改善罗汉果采摘条件、提高采摘效率,基于罗汉果生长特性和采摘实际需求,设计了一种罗汉果采摘装置.通过UG建立装置模型并进行优化设计,并通过Adams和Ansys进行了运动学和有限元分析,验证了所设计装置的合理性.最后,制造样机并进行试验,结果表明:采摘装置大大提高了采摘效率,满足使用要求.     

耕种机虚拟样机精密单体播深和排种仿真研究

为了进一步改善耕种机的播深控制和排种精度,提高耕种机的设计效率,提出了一种基于数值仿真模拟的耕种机播种精度优化设计方法,建立了播种机的虚拟样机模型,并对播种参数的优化效果进行了仿真计算分析。利用三维绘图软件UG设计了排种器的零部件,建立了装配模型,设计了精密播种机的虚拟样机模型;采用ADAMS软件对排种器排种精度和播种机虚拟样机的播深合格率进行了动力学仿真。通过数值仿真模拟计算,得到了精密播种机播深随时间的变化曲线,以及ADAMS参数优化前后排种精度和播深合格率的结果。通过结果的对比分析发现:优化后的排种器排种精度有了明显的改善,且变异系数小;虚拟样机的播深合格率有了明显的提高,并且播深控制的稳定性较好,播深的控制精度较高,为播种机的优化设计提供了技术参考。     

TRIZ方法在面板堆石坝面板抗裂中的应用

针对面板堆石坝工程的面板开裂问题，依据TRIZ理论进行分析优化可有效减少面板开裂问题。面板裂缝问题制约混凝土面板堆石坝的发展，面板裂缝的成因主要有面板脱空、温度应力和干缩应力等。通过TRIZ理论的系统分析、因果分析和物场分析等，提出4种消除面板裂缝的方案，运用TRIZ工具进行求解，并对生成的4个方案进行优化。通过TRIZ理论得出的方案可为实际工程提供较好的理论指导意义。      

挖掘机工作装置的虚拟样机建立及运动学仿真——以农用液压挖掘机为例

虚拟样机的应用正好解决了挖掘机新产品开发中存在的问题,大大缩短了开发周期,降低了研发成本.为此,运用Pro/E建模并进行装配,得到了挖掘机工作装置的虚拟样机,弥补了Adams在建模能力上的不足;然后将建立的模型导入到Adam8中,对建立的挖掘机工作装置进行运动分析.     

基于灵敏度分析的木薯精播机机架结构优化设计

木薯生产机械化程度低是制约我国木薯产业发展的瓶颈之一,研究高性能的木薯精播机对于促进木薯产业稳定发展具有重要推动作用。木薯精播机结构组成复杂,为提高工作性能,机架必须具有良好的结构与力学性能。本文以课题组研制的双行木薯播种机均匀精量自动排种装置的机架为研究对象,采用UG联合ANSYS软件建立机架的有限元模型,使用ANSYS Work Bench对机架进行静力学分析、约束模态分析以及灵敏度分析。通过模态分析确定优化响应,灵敏度分析确定设计变量,模型建立确定优化目标,多目标优化设计数学模型计算得到6组非劣解。在所得6组方案和初始方案中,基于熵权的模糊物元模型抉择出最优的机架结构方案。双行木薯播种机均匀精量自动排种装置机架优化前后对比分析表明,第一阶模态频率提升3.60%,机架质量减轻8.76%,最大变形减小5.08%,较好的达到了机架轻量化结构优化目的,研究结果可为木薯精播机的设计提供参考。     

基于虚拟软件的收割机割台建模和运动仿真研究

收割机的割台特别是割刀属于复杂的曲面型零件,加工试制难度较大,如果采用反复实验-制造的方法对割台进行设计生产,设计和加工周期较长,成本较高。为了提高割台及割刀的设计生产效率,将CATIA建模和ADAMS动力学仿真软件引入到了割台的设计上,并利用CATIA强大的曲面建模功能建立了收割机割台和割刀的三维模型,将其简化后导入到ADAMS进行了动力学仿真。仿真结果表明:采用软件虚拟建模和仿真的方法可以成功地得到虚拟样机和动力学仿真结果,参考仿真结果可以快速地对割台进行优化设计,提高了设计生产效率。     

基于TRIZ理论围框机铲边成型装置的创新设计

为解决现有围框机铲边成型工位成型纸框品质问题,利用发明问题解决理论(TRIZ)建立功能模型,因果链分析对成型纸框品质问题进行分析,找出其根本问题,通过运用TRIZ中的解题工具,得到解决方案模型,并进行方案评估。将评估后最优方案进行实验验证,小面纸空边问题得到解决,面纸包边合格率达到99%。基于TRIZ理论中的工具得到解决方案,并通过方案评估,得到最优方案,对围框机成型折边工位优化设计提供了理论参考依据,是解决实际问题的有效方法。     

基于TRIZ理论的D型打结器设计与试验

发明问题解决理论（TRIZ）是指导人们进行发明创新、解决工程问题的系统化的方法学体系。打结器是捡拾打捆机的核心部件,它的主要功能是将包络草捆的捆绳打成牢固可靠的绳结。针对捡拾压捆机打结器架体在损坏后拆装麻烦、难于维修更换,生产率急剧下降的问题,应用TRIZ理论对打结器进行了分析。通过对存在问题的描述,利用鱼骨图进行因果分析,找到问题发生的原因;通过功能分析法找到初步解决问题的思路,进一步应用矛盾分析法得到问题的最终解决方案。试验证明,新型打结器平均每11.5万捆损坏一次,超出了国家标准和设计要求。     

整杆式巨菌草双圆盘切割装置动力学研究与参数优化

巨菌草收获机切割器的模型与工作参数直接影响到收割能耗与质量。基于虚拟样机设计技术与切割仿真理论，利用ugnx1847参数化建立整杆式巨菌草双圆盘切割器三维实体模型及巨菌草物理模型，在adams/view模块中将巨菌草茎秆柔性化，导入adams中完成虚拟样机设计并进行刚柔耦合动力学仿真分析，试验验证虚拟样机设计及仿真的正确性。以刀盘倾角、刀片刃角、刀盘转速为影响因素，切割茎秆的切割力为评价指标表征切割损耗，对影响切割力与切割损耗的因素设计三因素三水平虚拟正交试验，运用统计学软件进行响应面回归分析和方差分析。结果表明：切割器转速为480 r/min，刀片刃角为25°，刀盘倾斜角为2°时，切割力为最低水平266 N，切割损耗有效降低，为巨菌草切割器关键部位的优化设计提供理论和试验依据。     

在产品设计中TRIZ理论的应用

TRIZ理论是由苏联发明专家G.S.Altshuller等人在研究世界各国的大量水平专利的基础上,提出的具有完整体系的发明问题解决前理论。产品设计是要解决问题。如果产品的初始状态与理想状态之间存在距离,则称之为问题,设计过程是解决问题的过程,是使产品由初始状态通过单步或多步变换实现或接近理想状态的过程,文章很好的提出了产品设计中的TRIZ得理论应用。     

基于TRIZ理论的育苗容器自动装盘装置设计

为完善无纺布育苗容器制作流水线,设计研发一种能进行自动装盘作业的设备,改善传统人工装盘作业的方法,实现自动化装盘。文章运用TRIZ理论找到装盘装置的技术冲突,并利用机械替代原理解决该技术冲突,得到了最终的设计方案,并介绍了设计要点。实践证明,自动装盘装置装盘可靠、快捷,效率大幅提升,取得了很好的经济效益。     

基于TRIZ理论的机械式打瓜排种器创新设计

现有打瓜排种器主要以气吸式为主,其结构相对复杂、功耗较高,工作可靠性以及排种精密度有待进一步提高。为解决现有打瓜机械化播种存在结构复杂、排种精密度不高等问题,运用TRIZ理论设计了一种机械式打瓜精量排种器。基于TRIZ理论确定打瓜排种器的主要技术矛盾,应用矛盾矩阵中所对应的发明原理,设计出一种结构相对简单、排种可靠性较高及功耗较低的机械式打瓜精量排种器,运用Solidworks建立排种器三维模型并对关键部件进行有限元分析,最后结合台架试验,选取排种器转速和取种块结构参数进行性能试验验证。研究表明,仿真分析结果满足设计要求,当排种器转速为43 r/min,取种块有效夹持长度和宽度分别为9 mm、7.8 mm时,排种器的合格指数、重播指数及漏播指数分别为83.87%、9.23%、6.90%,排种性能较优化前有较大的提升,基本满足精量排种要求。进一步证明基于TRIZ理论所设计的打瓜排种器方案可行,为机械式打瓜精量排种器的后续研制和研究提供参考。     

双圆盘割草机切割器虚拟样机设计与试验

应用SolidWorks的参数化设计功能建立9YG-130型双圆盘割草机切割器各零部件三维实体模型,通过约束装配完成虚拟样机设计,将模型导入动力学分析软件ADAMS后进行运动仿真,得到了切割机构在前进速度2.78 m/s、刀盘转速2 000 r/min时刀片顶点的运行轨迹,根据运动轨迹可计算其重割面积。对模型进行四因素三水平虚拟正交试验,采用Design-Expect 8.0软件进行方差分析,结果表明,最佳取值为vg=57.01 m/s,vj=2.76 m/s,h=34.06 mm,m=3时割草机的重割率得到有效降低。通过实际样机试验结果验证了该设计满足割草机对草业技术的要求,提高了设计效率和准确性。     

采摘机器人机械手夹紧装置优化设计——基于Pro/E和ADAMS联合仿真

采摘机器人作业过程中,果实的机械损伤是影响采摘效果的主要因素之一。为了降低采摘机械手对果实的伤害、缩短设计周期、降低实验成本,提出了一种新的机械手夹紧装置的优化设计方法。该方法利用软件的联合虚拟仿真功能,实现了虚拟环境下夹持机构夹紧力的计算与同步优化。同时,构建了采摘机械手虚拟样机多体系统框架,设计了采摘机械手仿真计算的多体动力学模型,利用Pro/E软件建立了机械手的数字化模型,并导入ADAMS中进行了模拟仿真分析;通过计算得到了不同机械手手指尺寸的夹紧力大小。由夹紧力的多组仿真结果可以得到:在不超过水果破碎夹紧力阈值时,最大夹紧力所对应的机械手手指长宽比,从而有效缩短了机械手的设计周期,提高了设计效率,为采摘机器人的研究提供了重要的数据参考。