基于ANSYS Workbench的方捆机刀架静力学与模态分析

切割揉碎装置中刀架对秸秆切割揉碎方捆机的性能有重要影响。为避免作业过程中出现刀架结构强度不足和共振问题，运用SolidWorks软件建立秸秆切割揉碎方捆机的三维模型，将刀架模型简化后导入ANSYS Workbench软件，并对其分别进行静力学和模态分析。静力学分析结果表明：刀架在静载荷下最大位移为0.259 3 mm、最大应力为54.77 MPa，小于刀架材料Q345的屈服强度极限。模态分析结果表明：刀架前20阶固有频率的范围为32.61~257.83 Hz，与拖拉机产生的激励频率0~15 Hz不在同一区间内，因此秸秆切割方捆机在作业时不会产生共振现象。田间试验结果表明：秸秆切割揉碎方捆机纯工作小时生产率为4.49 t/h，成捆率为98.5%，规则草捆率为97.01%，抗摔率为95.52%，试验指标符合试验要求，刀架综合性能满足设计要求。     

基于ANSYS的深松机优化分析

深松技术是机械化保护性耕作重要方法,对深松机整体结构设计有利于提高实用性,研究基于ANSYS Workbench的深松机机架力学性能优化。通过UG三维建模软件建立深松机模型,并用ANSYS Workbench对深松机机架模型的静力学性能进行有限元分析,对整体结构优化设计。分析结果表明:减少质量和提高刚度,可避免深松机在正常田间作业时疲劳失效的发生。     

前置式双圆盘割草机主轴有限元分析-基于 ANSYS Workbench

主轴是前置式双圆盘割草机的关键部件之一。运用 Pro/E 和 ANSYS Workbench 建立三维模型,并进行有限元静态分析和动态分析。通过静力学分析,得出主轴在正常工作时的等效应力与等效应变,可以从中较容易地判断出主轴危险截面主要集中在左右轴承颈以及键槽附近,主轴最大应力值为25．66 MPa,远远小于其许用应力,故主轴满足强度要求。通过动力学模态分析,得出主轴在正常工作时的转速2000r/min,远远小于其临界转速12195．6 r/min ,所以不会引起共振。通过 ANSYS Workbench 进行有限元静态分析和动态分析,不但提高了分析的精度,缩短了计算时间,而且为设计改进提供了理论依据。     

液压挖掘机动臂有限元分析及优化设计

动臂是液压挖掘机执行装置中的关键部件,针对当前挖掘机设计过程中存在的问题,采用三维建模软件Creo3.0创建挖掘机动臂三维模型,使用有限元分析软件ANSYS Workbench对液压挖掘机动臂进行静力学分析和模态分析,获得动臂的应力分布、固有频率和模态振型;对动臂结构中的薄弱位置,在ANSYS Workbench软件中进行分析及结构优化;根据优化结果改进动臂结构,并对优化后的动臂进行强度校核。分析结果表明,改进后的液压挖掘机动臂结构正确并有效。     

烟苗移栽机车架动静态有限元分析

通过有限元分析对一新设计烟苗移栽机的车架进行静力学、动力学分析,检测其性能是否符合安全生产的要求。对其进行明确载荷,建立三维实体模型,应用有限元分析软件ANSYS Workbench设置相应的条件、进行计算,得到静力学等效应力、等效应变云图及最大应力、应变值,得到动力学六阶模态分析结果。通过对比相关频率,验证车架是否会和其它构件产生共振,为后续的设计和改进提供参考数据。     

基于离散元的不同转速揉碎室内秸秆群运动规律

秸秆揉碎机可将玉米秸秆加工成丝状草料,能够提高玉米秸秆的适口性和转化率。秸秆揉碎机加工过程主要为锤片高速冲击秸秆使其破碎。为研究转子转速对秸秆输送性能和秸秆冲击力的影响,应用离散元软件,模拟9R-60型秸秆揉碎机转子转速分别为1 400、1 500、1 600、1 700、1 800、1 900、2 000、2 100、2 200r/min时,揉碎机揉碎室内秸秆颗粒群运动过程。模拟结果表明:秸秆颗粒群轴向速度平均值与转子转速呈四次曲线变化;转子转速为2 100r/min时,秸秆颗粒群平均速度最小;秸秆颗粒群碰撞力平均值随转子转速的增加基本线性增加;揉碎机转子转速大于1 900r/min时,揉碎机工作性能较好,为揉碎机转子转速优化提供了依据。     

4SZ-1型酸枣采收机机架有限元分析

为了解4SZ-1型酸枣采收机正常工作时机架的力学特性,保证其生命周期内的稳定工作和作业质量,对机具机架展开有限元分析。以ANSYS Workbench为平台,建立相应的力学模型、几何模型和有限元模型,进行静力学有限元分析运算,计算出两个极限受力情况下机架的位移、应力和应变。计算结果表明,机架刚度和强度在合理范围内,可以保证机具正常工作。      

六旋翼植保无人机旋翼折叠机构有限元分析及拓扑优化

为实现某六旋翼植保无人机轻松折叠和轻量化设计的目标,以该六旋翼植保无人机旋翼折叠机构为研究对象,采用ANSYS Workbench有限元软件对其进行静态特性分析和模态分析,得到静力学分析结果和前6阶固有频率及对应振型。随后进行拓扑优化,对旋翼折叠机构进行去除材料的形状优化,根据拓扑优化云图在SolidWorks中对其形状尺寸修整和三维模型重建,将优化后的旋翼折叠机构三维模型再次导入ANSYS Workbench有限元软件进行静力学计算和模态分析,对优化前、后旋翼折叠机构的静力学特性和动态特性进行对比与分析。结果表明,旋翼折叠机构质量由最初的152.98 g减少至140.22 g,六旋翼植保无人机总重减少76.56 g;全新的旋翼折叠机构强度与刚度均在许用应力范围内,并且该机构在工作中不会发生共振,确定拓扑优化的可行性。     

基于Fluent的9R-40揉碎机内流场仿真与研究

锤片式揉碎机作为一种重要的秸秆饲料加工机械而被广泛地应用在饲料生产作业中。为研究揉碎机内部流场结构信息,运用计算流体力学软件Fluent对锤片式揉碎机内流场进行三维数值模拟,得到转子转速为2 800 r/min时揉碎机内流场的压力场结构信息和速度场结构信息。结果显示:气流高速区出现在抛送叶片的背风面,大小为60m/s;低速区出现在揉碎机转子中心处,大小为12m/s。压力最低区域在揉碎室与抛送室交界处锤架板之间转子中心附近,压力最高区域在锤片末端和抛送室下机壳内壁附近。揉碎室和抛送室交界处存在明显压降和紊流,有利于物料在气流的带动下从抛送室内抛出。抛送室区域存在涡流,且出料管处产生回流,容易造成物料堵塞,导致物料不易被抛出或二次揉碎,增加能耗。本研究通过对揉碎机内流场进行三维数值模拟,直观地显示其内部的静压力场和速度场结构信息;研究了物料在揉碎机内部的运动规律,为揉碎机流场结构优化提供了依据,继而为优化机具、提高整机效率提供理论基础。     

果园割草机悬挂装置的有限元分析——基于ANSYS Workbench

利用CAD/CAM软件Inventor的建模和分析功能,得到了3GC-160型悬挂式果园割草机的质心位置,通过等效质心法对割草机的三维模型进行简化,将其通过接口导入ANSYS Workbench有限元分析软件中,对模型进行静力学分析和模态分析,得到悬挂装置的变形、应力、应变分布云图及模态频率和振型云图。分析结果表明:悬挂装置设计合理,可为动力学分析和后续优化设计奠定基础并提供参考依据。     

牵引式红枣残枝粉碎机的设计与试验

红枣残枝粉碎还田是目前亟待解决的问题。为此,设计了一种牵引式红枣残枝粉碎机,通过对辊破碎和动定刀粉碎共同作用实现粉碎效果。对破碎辊轴、粉碎主轴的转速和功率等参数进行了详细阐述,规范了动刀在主轴上的排布方式,选用双螺旋式刀具排布,确保同一时刻有且仅有两个动刀同时工作,有效降低了振动和机组动力损耗,提高了工作效率。运用ANSYS软件对主轴进行了静力学分析及模态分析,得出了应力应变图及粉碎主轴前6阶固有频率和振型图。应力应变图表明:最大应力为8.3326 MPa,最大变形量为0.017419 mm,参考材料特性,主轴强度满足设计要求,故主轴设计合理、安全。模态分析结果表明:最低固有频率为98.286Hz,所对应的临界转速5897 r/min远大于初定主轴转速2000 r/min,因此在工作中主轴转动时不会产生共振现象。样机试验结果表明:粉碎机工作生产率为817.67kg/h,吨功耗为49.06kW/h,噪声为95.3dB,粉碎粒度合格率为86.97%,可以实现连续稳定运作,粉碎粒度符合还田技术要求。     

ZL50型装载机前车架的有限元分析

介绍了基于CAE技术对ZL50型装载机前车架进行结构分析与可靠性设计的思路:应用PRO/E软件建立简化的CAD前车架模型,将模型导入ANSYS workbench中,得到装载机前车架的有限元模型,在该软件界面下添加边界条件并划分网格,考虑装载机实际工作状况,选取合适工况,通过对有限元模型进行静态分析,找出应力集中点和容易产生疲劳失效的部位.     

脱粒滚筒轴的有限元分析

随着科技的发展,计算机辅助技术在农业机械中的应用越来越广泛,CAE就是近几年开始在农业机械中得到应用的一种新技术。为此,着重研究了利用有限元分析软件对脱粒滚筒轴进行有限元静力分析的过程。通过分析,得到了该轴在静力作用下的应力和应变图,基本掌握了滚筒轴的应力和变形分布规律,对该轴的生产制造有一定的参考价值。     

大流量自吸离心泵机组轴与曲轴的模态分析

为研究大流量自吸离心泵机组轴与曲轴的振动特性,基于ANSYS有限元分析软件对大流量自吸离心泵机组轴与曲轴的模态特性进行研究,分析了大流量自吸离心泵机组轴与曲轴前5阶振型图及固有频率,并对其各阶固有频率对应的临界转速进行研究.研究表明,大流量自吸离心泵机组轴在支撑间距以及形式的影响下,主要体现出扭曲振动,且第4阶发生了2次扭转变形,呈现对称变化分布.与此同时,大流量自吸离心泵机组轴的设计转速为2 200.00 r/min,而大流量自吸离心泵机组轴的最低临界转速达到2 848.07 r/min,高于实际转速2 200.00 r/min,从而避免了发生共振的可能.采用合理的结构设计可以有效地避免大流量自吸离心泵机组轴与曲轴发生共振,通过模态分析得到振型图和动画显示,清晰地展现出大流量自吸离心泵机组轴与曲轴的动态特性,为系统的安全运行、振动分析以及结构的优化设计提供重要的理论依据.     

XK715型立式数控铣床主轴轴套的有限元分析

利用ANSYS有限元软件对某厂生产的XK715型立式数控铣床主轴套来进行模态分析,以掌握主轴套各阶振型和固有频率,为数控机床主轴系统的设计和优化提供分析数据。     

汽车变速箱输入轴有限元仿真分析

变速箱输入轴将发动机提供的转矩和转速传递给变速箱,其强度和动态特性极大地影响了发动机动力传输的高效性、平稳性。运用ANSYS Workbench对输入轴进行强度分析、模态分析和谐响应分析,由强度分析结果可得出额定工况下输入轴强度满足要求,由模态分析结果可知轴的模态发生的部位和固有频率的大小,由谐响应分析结果可得出引起输入轴共振的模态。     

基于谐响应方法的某载货车振动分析

在ANSYS环境下建立了某载货车的有限元模型,应用有限元分析方法对该模型进行了模态分析和谐响应分析,通过有限元仿真分析的结果,确定了该车出现异常振动的原因。     

联合收获机差逆变速箱整体式箱体设计与分析

履带式联合收获机的行走机械变速箱箱体大多采用中间分离式结构形式,其密封性和可靠性不高,且拆卸维修不便,有必要研究设计整体式箱体。为此,在满足差逆变速箱原理的基础上,采用Pro/E软件对整体式箱体进行绘制,设计开口布局,用其自带的装配模块模拟装配并验证开口布局的合理性,对其安装形式和连接方式重新设计。应用ANSYS Workbench对箱体进行有限元静力学强度分析和有限元模态分析,通过DH5902动态信号采集仪采用锤击法进行箱体试验模态分析并与有限元仿真结果对比,结果表明:总体刚度满足要求,有限元模态分析结果与试验模态分析结果相差不大,满足要求。     

基于ANSYS的生物质平模成型机主轴裂纹分析

针对KLC550生物质成型机主轴在工程应用中出现的裂纹现象,利用ANSYS对生物质成型机主轴进行数值模拟以及试验测试研究。首先用ANSYS对生物质成型机主轴进行数值模拟,得到了成型机主轴的应力分布,分析表明主轴最大应力发生在主轴与轴承连接的轴肩处,并超出许用应力范围;对轴的结构进行优化,加高轴肩,增大过渡圆角;然后用DH5923动态测试仪和应变片组成的测试系统进行试验。结果表明:实验结果与模拟分析相吻合,主轴的应力集中是主轴的轴肩部位及键槽周围处出现小裂纹的关键因素。     

弹性短纹杆-板齿组合式大白菜种子脱粒装置研究

大白菜种子市场规模发展迅速,其大面积、产业化种植使得机械化收获需求日益增长。针对人工收获效率低、常规脱粒方式下种子破碎率高问题,设计了一种由弹性短纹杆-板齿、柔性圆头钉齿等脱粒元件与圆管凹板组合的大白菜种子脱粒装置。利用ANSYS Workbench对脱粒滚筒进行有限元模态分析,验证脱粒滚筒结构的合理性。选取喂入量、滚筒转速及脱粒间隙为试验因素,以种子损失率和破碎率为试验指标开展了响应面优化及田间对比试验,建立各试验因素与试验指标之间的数学模型,分析各因素对指标的影响并对装置的结构及工作参数进行了优化。试验结果表明,当滚筒转速为726r/min、脱粒间隙为22.3mm、喂入量为1.73kg/s时,种子损失率为0.68%,破碎率为0.39%。试验结果满足设计要求,能够实现对收获期大白菜种子的低破碎率机械化脱粒作业。