高速犁体曲面结构参数对耕作阻力的影响研究

针对我国铧式犁高速作业时耕作阻力大、耕地质量差等问题,本文研究了高速犁体曲面结构参数对耕作阻力的影响.首先,分析了基于水平直元线法的高速犁体曲面形成过程,得出对高速犁体曲面作业性能影响较大的结构参数.然后,基于离散元法建立了高速犁体曲面-土壤互作模型,并通过土槽试验和仿真试验验证了该模型的合理性.最后,分别研究了铧刃角θ、导曲线开度l、犁铧安装角ε和高度偏差量ΔH等结构参数对耕作阻力的影响规律.研究结果表明:随着铧刃角的增大,耕作阻力以较快速度增大;随着导曲线开度的增大,耕作阻力逐渐减小;随着犁铧安装角的增大,耕作阻力在较小范围内波动;随着高度偏差量的增大,耕作阻力缓慢增大.

犁体曲面的数学模型及程序化辅助设计

犁体曲面形状对土壤、作物品质和产量等均具有重要的影响,研究了基于水平元线法设计犁体时,导曲线等精确性的重要性和快速修改等问题,提出依据绘图思路建立曲线形成过程的几何关系数学模型,应用Matlab&Origin辅助编程获得拟合精确线条的拟合点或拟合关系模型,将获得的拟合数据导入CATIA软件生成犁体曲面模型。结果表明程序法辅助求解数学模型获得的犁体曲面模型精确且易于修改,从而达到对犁体曲面快速优化设计的目的。

采用改进的遗传算法求解高速犁体曲面的优化模型

针对高速犁体曲面的最优化问题 ,提出用一种新的鲁棒全局优化算法——改进的遗传算法 ,并采用该算法求解犁体曲面。通过 64 0 0个数值试验优选出遗传算子 ,用 Turbo C语言编制了相应的软件进行了仿真试验。试验结果表明 ,该方法能较成功地解决犁体曲面优化设计时高度非线性函数优化求解难的问题 ,求解时间是复合形法的 1/3 60。

Loop细分技术在犁体曲面造型中的应用

阐述了细分方法的基本思想以及基于三角网格的 L oop细分模式的原理和方法 ;提出了在相关几何造型、有限元分析和动态仿真软件配合下 ,基于 Open GL环境或 CAD二次开发环境的复杂犁体曲面造型的细分方案 ;对犁体曲面的控制网格生成、边界限定等关键技术进行了讨论。利用该方法可以有效缩短复杂犁体曲面的造型、计算和分析时间。

水平直元线犁体曲面的三维参数化设计

介绍了水平直元线三维参数化设计犁体曲面的方法,并利用其设计了相关的犁体曲面。与犁体曲面平面作图的方法相比较,该方法克服了犁体曲面平面作图设计的缺陷和不足,缩短了犁体曲面的设计周期,降低了设计费用,提高了设计质量,效果较好,为后续犁体曲面开发奠定了良好的基础。

基于MDT和ADSRX的犁体曲面造型研究

以犁体曲面十二参数法为设计原则 ,利用以 Auto CAD R14为平台的三维机械设计造型软件MDT3.0和 ADSRX编程环境 ,设计了犁体曲面的参数化造型软件。该软件集参数选取、设计、造型、视图生成、样板曲线生成为一体 ,可以对多种犁体曲面进行造型 ,大大减轻了交互设计时的工作量 ,并可以在制造之前观察到犁体形状 ,便于修改潜在的错误 ,保证曲面的光顺性。

铧式犁犁体曲面设计研究现状与分析

分析了铧式犁犁体曲面设计国内外现状以及犁体曲面的成形方法,结合现代设计方法的特点,研究分析了CAD技术应用于犁体曲面的优越性,提出CAD技术用于犁体曲面设计的必然性。CAD技术可以较好地表现犁体曲面的三维结构图,能使曲面的设计更好地表现犁体曲面的视觉效果,使设计更趋优化,同时缩短了产品的开发周期,降低了产品的设计成本。

犁体曲面设计及数控加工研究

研究了犁体曲面的设计以及制造犁铧、犁壁的压形胎具、铸模和检验样板的数控加工方法。通过分析,建立了犁体曲面的数学模型,基于Pro/Engineer构造了犁体曲面的实体,在已建立的实体基础上,研究犁体曲面的数控加工方法。利用CAXA制造工程师软件进行了数控加工过程的仿真,生成了适合V600A加工中心加工的G代码程序。这种设计方法弥补了平面作图设计中的不足和缺陷,为数控加工和分析犁体曲面形状的几何参数与耕后质量和所耕土壤的物理力学性质、耕速、阻力和功率消耗奠定了基础。实践表明,该方法是可行的,能够满足犁体设计和制造的要求,可应用于其它农业机械零件的数字化设计和制造,可对其它类型犁体曲面设计加工提供参考依据。

碎土型犁体曲面作业过程的仿真分析—基于ANSYS/LS-DYNA

在农机作业中,铧式犁主要是通过犁体曲面完成对土壤的切土和翻垡,达到土壤耕作的目的。犁体曲面的参数对铧式犁的工作性能和动力消耗都有较大的影响。为此,利用数学建模中参数化建模的方法对碎土型犁体曲面进行建模,并对犁体曲面耕翻过程进行动力学仿真分析,得出优化的曲面参数及其各项参数对犁体曲面工作性能(牵引阻力、翻垡性能)的影响,从而达到对铧式犁优化设计的目的。

犁体曲面的单元节点计算机展开法

本文提出了一种新颖而先进、适用的犁体曲面展开法——单元节点计算机展开法。介绍了单元节点展开法的展开原理、单元节点的划分,分析了三角单元和四边形单元的展开,导出了它们的展开公式,从而阐明了犁体曲面的展开。 介绍了单元节点计算机展开法的软件设计与应用情况,该软件展开犁面速度快而精度高。对用该软件所计算、展开的30cm幅宽的犁体的试制、试验表明,该软件计算、展开的犁体性能良好。

基于UG的犁体曲面的设计与制造

该文分析了犁体曲面设计制造的现状,提出并实现了一种基于UG软件来设计制造犁体曲面的办法。首先以翻土型犁体为例,计算出犁体曲面设计的主要参数,然后在UG的建模环境下通过由曲线构面的方式创建了犁体曲面,最后在UG的加工环境下通过型腔铣和固定轴曲面铣完成了对犁体曲面的粗精加工。实践表明,该方法是更高效地、高质量地设计加工犁体曲面的方法。该研究对其它农业机械的设计制造有良好的借鉴意义。

高速犁体曲面优化设计方法之新见解

以古典土垡翻转为理论依据 ,从微分几何角度出发对土垡受力进行微观分析 ,用土迹线模拟法建立了以功率消耗为目标函数、农业技术要求为约束条件的犁体曲面优化数学模型。仿真试验表明 ,遗传算法求解时间是复合形法的 1 /360 ,优化犁体曲面的比阻降低了 1 0 .68% ,阻力降低了 6.1 6%。

基于均匀B样条的犁体曲面造型设计

以水平直元线法的犁体曲面形成原理提取型值点,用均匀B样条曲线反算公式反算数列控制点,用均匀B样条曲面正算公式定义犁体曲面并裁剪。用Visual C++和OpenGL进行程序实现。

犁体曲面装配孔精确定位的神经网络方法

犁体曲面装配孔的位置精度要求很高 ,稍有偏差就会影响耕作效果。采用神经网络方法对二维平面节点与三维空间节点之间的关系进行描述 ,建立了二者之间的网络映射矩阵。将平面点的二维坐标代入该网络 ,即可计算出精确的三维坐标。以犁体曲面的装配孔为例 ,利用自适应学习率的 BP网络进行了网络训练和仿真计算 ,结果表明 ,这种方法可以获得很高的定位精度 ,并已应用于 1L F4 35犁体曲面的设计中。

基于Pro/E犁体曲面的设计绘制方法

通过对犁体曲面设计从现状分析、提出问题、分析问题到解决问题,研究并提出了一种用于犁体曲面设计绘制方法——Pro/E设计绘制法。该方法以部分解析法得出的参数为基础,利用Pro/E自身设计的强大功能,可以较好地表现犁体曲面的三维结构图,大大缩短了产品的开发周期,降低了产品的设计成本。

铧式犁犁体曲面设计的现状与研究

通过对犁体曲面设计现状的分析,根据铧式犁特定的作业要求,结合现代设计方法的特点,研究并提出了一种用于犁体曲面设计的方法——Pro/E设计方法。该方法以部分解析法得出的参数为基础,利用Pro/E自身设计的强大功能,可以较好地表现犁体曲面的三维结构图,大大缩短了产品的开发周期,降低了产品的设计成本。

利用VC和Pro/Toolkit环境研究犁体曲面参数化设计

通过Pro/E提供的软件开发工具包,结合VC开发出一种犁体曲面三维参数化设计体系。该体系能生成较理想的犁体曲面的三维结构模型,同时进行了相应的分析,提高了设计效率,为后续犁体曲面的开发奠定了良好的基础。

基于MDT的双翼翻土防漏耕犁的犁体曲面展开

介绍一种基于 MDT的犁壁曲面双样板曲线近似展开法 ,在 MDT平台上直接用直线投影法求样板曲线 ,并直接将正视图投影到三维犁曲面上求各元线实长 ,减少了计算工作量 ,具有快捷方便的优点。该方法已用于双翼翻土防漏耕犁的设计 。

犁体曲面的计算机辅助几何设计

本文应用计算机辅助几何设计原理设计犁体曲面。

通过研究犁体曲面的设计方法论曲面的实体建模

通过分析犁体曲面的设计方法,使用三维参数化建立水平直元线型犁体曲面的数学模型。在Pro/E中构造曲面的实体模型,弥补了平面作图设计中的缺陷和不足,较好地分析了曲面的质量,为后继犁体曲面的动力学仿真分析奠定了良好的基础。