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1.
松软地面机器系统研究进展   总被引:5,自引:0,他引:5  
松软地面机器系统的理论研究,对农业、林业、矿业和军事等领域作业机械的发展具有重要的科学意义和工程应用价值。本文总结了松软地面机器系统基础理论,以及松软干沙地面轮壤关系最新研究进展;从土壤动物形态、结构和柔性方面阐述仿生脱附减阻机理,综述了地面机械触土部件的仿生理论基础;概括了用于地面力学特性测试的技术方法和地面机器系统研究的土槽测试系统;分析归纳了数值模拟方法在地面机器系统研究中的进展;进而对松软地面机器系统理论方法在触土部件和车辆行走机构中的应用研究进行了展望。  相似文献   
2.
滑转条件下星球车坡面通过性评估试验   总被引:1,自引:1,他引:0  
星球车是执行深空探测任务的主要移动平台,针对星球表面崎岖地形地貌,开展滑转条件下星球车坡面沉陷研究,确保其安全通过性能具有重要意义。基于传统地面力学研究方法,以速度和坡度为试验因素,车轮滑转率和沉陷为试验指标,开展滑转条件下的缩比星球车坡面沉陷试验;分析了试验因素对各车轮滑转率影响,以及不同滑转率和速度条件下沉陷变化规律,建立了滑转率关于坡度的一元二次模型。结果表明,模型车前轮和中间轮的滑转率随速度和坡度变化趋势总体趋于一致,与后轮滑转率变化趋势明显不同。坡度为25°时,前轮和中间轮滑转率最大值达到92.3%,后轮相应的最大滑转率为61.8%。试验条件下,各车轮沉陷最大值分别为33.1 mm(前轮)、33.9 mm(中间轮)和13.6 mm(后轮);当滑转率的范围为25%~60%时,前轮和中间轮沉陷增加的较为平缓,平均增加率为22.5%,对于后轮滑转率超过35%后,沉陷变化较小,波动范围为?1.3~1.8 mm;速度对各车轮沉陷的影响明显较滑转率的小,沉陷的相对变化率范围为?12.5%~10.7%。该研究可为低重力环境下星球车研制、坡面通过性评估提供参考。  相似文献   
3.
蚯蚓体表自润滑仿生应用试验研究   总被引:3,自引:0,他引:3  
对蚯蚓体表自润滑行为进行分析,并设计5种仿生润湿试件:通孔型、阶梯孔型、通孔倒角型、插销型以及复合型,以水为润滑剂,通过润湿试验,探讨润湿规律,为蚯蚓耦合仿生研究提供设计依据。结果表明,无论是覆盖玻璃还是有机玻璃,通孔型的喷嘴润湿整个表面所需的时间最长,而通孔倒角型喷嘴所需时间最短;在同一流速条件下、同一时间间隔内,各仿生润湿试件按润湿面积由大到小依次是:通孔倒角型、插销型、复合型、阶梯孔型、通孔型。  相似文献   
4.
压实对土壤应力分布的影响仿真分析   总被引:2,自引:0,他引:2  
赵振家  邹猛  薛龙  魏灿刚  李建桥 《农业机械学报》2012,43(Z1):311-313,338
机械土壤压实是保护性耕作急需解决的难题之一,了解压实土壤内部应力分布是减轻机械土壤压实的关键研究之一.采用离散单元法对车轮土壤压实过程进行了仿真模拟,结果表明:压实后不同耕深的土壤硬度增大,随深度变化明显,且随着土壤压实次数增多,土壤颗粒接触力增大,纵向影响域加深;车轮前3次通过,土壤硬度增加趋势明显,超过3次后土壤硬度虽有增加,但是增加程度不明显,层深为15 cm时,压实3次的土壤硬度相比没压实的增加了155.2%,而压实6次比压实3次仅增加了22.9%.研究成果对田间耕作管理措施的制定以及行走机构的优化设计提供了参考.  相似文献   
5.
沙地刚性轮构型仿生设计及牵引性能数值分析   总被引:3,自引:3,他引:0  
为了提高车轮牵引性能,改善车辆在松散沙土介质环境的通过能力,该文以善于沙地奔跑的鸵鸟足部关键部位—足趾甲为仿生原型,通过仿生优化轮刺结构,设计出具有高牵引性能的仿生轮刺式沙地刚性轮,并以一种模拟月壤作为试验松散沙土介质材料,采用离散元软件PFC2D?的内置语言FISH和相关命令,建立了适用于非规则结构刚性轮的轮壤相互作用动态模拟系统,并获得试验验证。通过仿生轮刺式刚性轮与模拟月壤相互作用离散元模拟,并与矩形轮刺式刚性轮模拟结果对照,从轮下模拟月壤颗粒细观运动、接触力场、速度场以及车轮挂钩牵引力角度,验证了仿生轮刺式刚性轮具有优越的牵引性能,在车轮滑转率50%的稳定运行状态下,仿生轮刺式刚性轮的牵引性能可提高5.2%左右。该研究为提高刚性轮在松散沙土介质环境中的牵引性能提供了全新设计和研究手段。  相似文献   
6.
分析了信鸽表面形貌的非光滑特性,并利用激光三维扫描控制系统获取了信鸽背部、胸部及翅膀表面的三维信息,基于分形理论对其表面进行了研究,采用计盒维数方法计算出了信鸽的背部、胸部及翅膀表面面维数和线维数,并分析了其分布。结果表明,信鸽的背部、胸部及翅膀表面均呈现分形特征,面维数范围为:2.8988~2.9788,线维数的范围为:1.0002~1.0247,信鸽表面形貌的分形特性研究为定量分析信鸽表面在空气介质中的减阻机理提供了基础信息。  相似文献   
7.
凹坑形表面土壤减阻率试验及界面动态观察   总被引:1,自引:0,他引:1  
利用切向粘附动态试验台,测试并研究了土壤含水率为35.1%条件下,玻璃和有机玻璃凹坑形仿生非光滑表面和光滑表面与土壤相互作用的摩擦阻力。采用二元二次回归正交组合设计试验方案,探讨当凹坑形非光滑表面和光滑表面在正压力和速度变化时,土壤摩擦阻力的变化规律,观察两种材料表面与土壤界面的动态变化,讨论试样表面形态与界面水膜及土壤摩擦阻力的关系。试验结果表明,在试验条件下,与光滑试样相比凹坑形非光滑表面玻璃试样减阻率为8.29%~24.65%,有机玻璃试样的减阻率为1.29%~8.18%。  相似文献   
8.
柔性非光滑减粘脱附的自卸车模型试验研究   总被引:1,自引:1,他引:0       下载免费PDF全文
在柔性非光滑典型生物体表的仿生研究基础上,提出了一种自卸车装卸粘性土时解决其减粘脱附问题的新方法—柔性仿生减粘技术,对其减粘脱附作用进行了模型试验研究,优选了柔性仿生减粘技术方案,为在自卸车上的应用试验奠定了基础。  相似文献   
9.
在柔性非光滑减粘脱附的自卸车模型试验基础上,通过钢链的强度试验,进行了钢链的尺寸设计,开发了二种自卸车柔性仿生减粘技术。现场应用试验结果表明,此种技术具有明显的减粘脱附效果,可使自卸车平均提高技术生产率19.4%。现场应用亦表明,自卸车柔性内衬具有加工简单,安装方便、成本低、寿命长、易维护等工程化优点。  相似文献   
10.
蚯蚓非光滑体表试样的法向土壤粘附特性   总被引:3,自引:0,他引:3  
以赤子爱胜蚓(Eisenia foetida)为研究对象,利用微粘附力测试系统,通过单因素试验探讨蚯蚓非光滑体表的法向粘附力随含水量的变化规律;通过正交多项式设计法寻求正压力与卸载速度对蚯蚓非光滑体表法向粘附力的影响,建立了回归方程。试验结果表明,蚯蚓体表试样的法向粘附力随含水量的增加呈抛物线趋势增加,与钢试样相比,最大减粘率达到44%;正压力对法向粘附力呈二次效应关系,卸载速度对法向粘附力呈一次效应,随正压力和卸载速度的增加粘附力增加。本研究可为生物非光滑表面仿生研究以及揭示仿生耦合机制提供基础数据。  相似文献   
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