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基于DEM与MFBD双向耦合的农机触土部件疲劳分析

作者:张元常1,张大斌1*,曹阳1,2,刘洋3 日期:2020-07-09/span> 浏览:63 查看PDF文档

基于DEM与MFBD双向耦合的农机触土部件疲劳分析*
张元常1,张大斌1*,曹阳1,2,刘洋3
(1.贵州大学 机械工程学院,贵州 贵阳 550025;2.贵州大学 工程训练中心,贵州 贵阳 550025;
3.中铁五局集团 建筑工程有限责任公司,贵州 贵阳 550025)
摘要:针对作业过程中农机触土部件出现断裂且实测载荷谱困难的问题,在额定工况下,对农机触土部件的疲劳强度进行了研究,提出了基于离散元法与多柔体动力学双向耦合的疲劳分析方法。以井窖制作机为例,采用非线性有限元柔性体建模法构建了其成穴钻头总成装置刚-柔耦合动力学模型,在此基础上与离散元仿真耦合,数值模拟成穴钻头-土壤相互作用过程,提取了成穴钻头的动态工作载荷谱;基于疲劳分析相关理论,利用疲劳仿真软件预测了成穴钻头的疲劳寿命。研究结果表明:触土部件成穴钻头的疲劳强度薄弱区域位于圆锥面靠小端,仿真预测的破坏区域与实际断裂位置基本吻合,证明了DEM与MFBD双向耦合的疲劳分析方法能够准确地预测成穴钻头的动态响应特性和疲劳寿命,为其疲劳强度设计提供具有价值的参考。
关键词:农业机械;触土部件;离散元法;多柔体动力学;井窖制作机;非线性有限元柔性体建模法

中图分类号:TH6;TH117.1;S233.1       文献标识码:A       文章编号:1001-4551(2020)04-0351-08


本文引用格式:
张元常,张大斌,曹阳,等.基于DEM与MFBD双向耦合的农机触土部件疲劳分析[J].机电工程,2020,37(4):351-358.
ZHANG Yuan-chang, ZHANG Da-bin, CAO Yang, et al. Fatigue analysis of the soil-engaging components of agricultural machinery based on bidirectional coupling of DEM and MFBD[J].Journal of Mechanical & Electrical Engineering, 2020,37(4):351-358.
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