基于ANSYS的除草机车架轻量化研究

为降低除草机车架质量和整机油耗,提高作业性能,采用三维建模软件Autodesk Inventor对其进行参数化建模,并导入ANSYS Workbench中。依据不同的工况对其进行有限元静力学分析,并设计了车架应力试验,用试验结果检验仿真结果的正确性。基于静力学有限元分析结果,采用拓扑优化与尺寸优化的两级优化方案对车架进行轻量化设计,并提出了车架结构的改进方案。研究结果显示:两种工况均满足强度与刚度要求;仿真结果与试验结果基本吻合,验证了有限元模型的合理性;通过对车架的轻量化设计,使车架总质量降低了33.89%,实现了轻量化目标;根据轻量化结果对车架进行结构改进,改进后的车架应力分布得到改善,车架最大应力有所降低。