Simulation and modal analysis of the uplift device of a sugarcane harvester using virtual prototype technology

A three-dimensional model of the uplift device of a sugarcane harvester was built up in Pro/Engineer. Simulation and evaluation of its motional and dynamic performance were performed with the automatic dynamic analysis of mechanical system (ADAMS). ANSYS program was applied to the structural analysis of the model. A finite element analytic model was built up with the bottom-up methodology and was meshed. The default Block Lanczos method was used to work out the native frequency. The results indicate that the five lower modes-the transpotaion wheel, the left holding device, the right holding device, the left cutter disk, and the right cutter disk- and displacement of vibratory type only slightly affect the process of sugarcane harvester and harvesting quality. So it is advisable that the optimization of the static intensity other than the dynamic stiffness of uplift device be executed.

双体多向型激振装置参数研究

为提高果树振动采摘响应均匀性,同时提高果实采收效率、降低能耗、减少果树与果实的损伤,设计一种双体多向型激振装置,主要由偏心块、传动齿轮、传动轴、箱体等组成。建立振动装置-果树振动系统,并分析6种不同的偏心块转速比与偏心矩比组合产生的非圆周载荷效果。首先,采用多视角三维重建技术获取果树三维模型;然后,运用ANSYS进行果树谐响应分析得到激振装置的最佳工作频率;最后,运用ADAMS建立果树动力学仿真模型,比较非圆周载荷、直线载荷、圆周载荷下的果树加速度响应。仿真结果表明:当两偏心块转速比为3∶1、偏心矩比为1∶1时,果树在非圆周载荷下的加速度响应均值为194.35 m/s^(2),高于直线载荷下的(186.28m/s^(2)),略低于圆周载荷下的(204.41 m/s^(2));非圆周载荷的加速度响应变异系数为0.575,低于直线载荷的(0.625)和圆周载荷的(0.622),说明非圆周载荷有更均匀的加速度响应。田间试验表明,该装置的采摘率为92.2%,果实损伤率为4.6%,优于单偏心激振装置。

基于ADAMS的混凝土振动搅拌机振动特性分析

为研究混凝土振动搅拌机的振动特性,通过三维建模建立单端偏心激振搅拌装置的实体模型,通过机械系统动力学自动分析(ADAMS)仿真,分析了在不同振动参数下振动系统、搅拌系统等结构上的振动分布规律。结果表明:搅拌轴振动特性符合圆锥振动分布规律,呈现“两边大,中间小”的振动规律,振动参数对两轴上振动强度影响较大。研究可为振动搅拌系统振动参数的合理取值提供一定参考。

基于外旋轮线轨迹的果品振动采收机构研究

为进一步提高果品振动采收效率,降低振动损伤,针对振动式果品采收机构的工作方式,提出了理想果树激振形式假设,并通过ANSYS软件仿真研究不同形式位移载荷对果树模型的影响。根据仿真结果,设计了基于外旋轮线轨迹的果品振动采收机构,分析了该机构的结构特点和工作原理,并建立其运动学模型,推导了机构振幅和加速度方程。在满足激振振幅和加速度的前提下,采用'参数导引'优化方法对外旋轮线机构进行尺寸优化。根据仿真结果与理论分析,加工试验样机,利用高速摄影系统捕捉样机的实际运动轨迹,并与理论轨迹、虚拟仿真轨迹对比,从而验证了外旋轮线机构设计的准确性。进行室内活立木动力学响应试验,并统计各测试点的最大合成加速度平均值和标准差,由此验证了外旋轮线机构可实现对果树的有效激振。

振动压路机的一种非线性动力学建模与仿真

根据压实作业的实际情况,建立了可以反映土壤弹塑性变形和振动轮跳振的不同压实阶段特点的土壤非线性力学模型。一次近似的前提下,利用谐波线性化方法将滞回非线性力线性化为等效阻尼和等效刚度。通过数值仿真,对振动压路机-土壤系统的动力学特性进行了研究。压实前期土壤处于弹塑性变形阶段,振动轮与土壤保持接触;压实后期随着土壤密实度的增大,振动轮发生跳振,系统产生亚谐波振动,一定条件下出现混沌,合理地调整激励频率和激励幅度则可以有效地抑制振动轮混沌。

基于MATLAB的振动压路机计算机仿真

该文建立了一种具有二级减振系统三自由度的非线性振动压路机 -土壤动力学模型 ,并运用MATLAB仿真工具对振动压路机在这种非线性状态下的动力学特性进行了一些研究工作 ,揭示了其与混沌运动的密切联系。该文的力学模型及其结果均是新的 。

农用振动沉桩机的动态仿真分析

针对我国振动沉拔桩机的仿真水平,提出一种更全面、更能反应工作效果的频域仿真法。通过解振动沉拔桩机的双自由度数学模型得到了振幅与频率的关系表达式,并根据这一结果用Matlab进行不同参数改变下的幅频响应仿真,直观地反映了随激振频率的改变,横梁和沉桩的振幅与各参数的关系。另外,对土壤参数变化下的桩机振幅也做了仿真分析,兼顾隔振的沉桩仿真为沉桩机的优化设计提供了依据。

振动压路机的一种非线性动力学仿真

借助本文提出的一种非线性的动力学模型，讨论了振动压路机在该种非线性状态下的动力学特性。通过仿真，本文发现，路面的弹性系数与阻力系数的变化对压路机的运动特性影响极大。本文的力学模型、方法与结果对振动压路机均是新的，对设计生产部门具有重要的参考价值。

振动压路机用于不同土壤地面的平顺性评价

实际工况中振动压路机车轮会在各种土壤地面上作业和行驶,为了评价振动式压路机在不同土壤路面上的行驶平顺性,该文针对车轮―不同土壤地面的接触分析,建立了某单钢轮振动压路机非线性动力学模型;描述了振动轮在弹塑性土壤下压实对前车架产生垂直激励力。基于AdamD和KopfF的弹塑性土壤模型,建立了振动轮在作业时的三自由度振动模型;采用软性土壤地面的Bekker假设,建立了轮胎―变形土壤地面接触模型。对建立的非线性动力学模型进行了仿真,并根据ISO2631-1:1997(E)标准分析与评价了不同路况、工况和速度对驾驶员乘坐舒适性的影响。结果表明,刚性路面不平度等级对振动压路机行驶平顺性有较大影响,路面等级越差,驾驶员的主观感觉越不舒适;路面的变形对驾驶室水平晃动有较大影响,土壤路面越软,驾驶室晃动越大;弹塑性土壤对振动压路机的影响表现在低频工况压实时,车辆平顺性比较差。该研究可为振动式压路机的平顺性设计提供参考。

振动式林果采摘机采摘臂动力学仿真分析

应用三维建模软件Pro/E构建振动式林果采摘臂虚拟样机模型,然后将模型导入仿真软件ADAMS中建立动力学模型,并进行采摘臂动力学仿真计算。同时,分析了采摘臂在采摘头定位以及振动过程中所受的力及力矩特性,验证了采摘臂的设计能够满足要求,并为振动式林果采摘机的物理样机优化设计提供理论参考。

振动沉拔桩机工作机构动态特性的计算机仿真

本文对振动沉拔桩机工作机构的纵向振动进行了分析，建立了系统的动力学仿真模型。用C语言编写了系统仿真程序，并对实例进行了计算，使工作机构的振动情况直观地显示出来。

悬振式光整装置仿真分析及实验验证

设计了一种新型的、改进加工工艺的悬振式光整加工设备,该装置采用激振电动机、聚氨酯橡胶减震支座以及左旋右旋圆柱螺旋压缩弹簧的组合结构,实现对圆盘类工件的表面光整加工。通过Pro/E三维建模软件建立了悬振式加工装置三维模型,基于Adams/View仿真软件平台,对新型悬振式加工装置的主体振动结构部分进行动力学仿真,得出工作室的振幅曲线,根据高频小振幅要求,验证振动装置的弹簧刚度和阻尼,以及橡胶减震支座的刚度和阻尼,根据振动响应曲线证明了所选弹簧和橡胶支座可以满足悬振式加工装置光整设备的振幅要求,最后通过实验验证设备的加工效果,为此类型的设备相关零部件的选择提供了参考依据。

高速铁路路基压实过程中的空间动力响应

依托京雄(北京—雄安)高速铁路路基工程,采用现场试验和数值模拟相结合的方法,分析了压路机振动荷载作用下高速铁路路基动力响应特性与演化规律。结果表明:压实过程中沿振动轮宽度方向轮缘下方土体竖向压应力较大,而振动轮中间部位竖向压应力较小且分布较为均匀;土体竖向加速度、速度沿深度方向或水平方向的衰减规律大致相似,竖向加速度的衰减呈现更明显的规律性;压路机激振力频率、激振力幅值、速度和土体弹性模量在不同参数水平下衰减规律相似,但衰减速度与影响深度不同。

振动压路机的一种非线性动力学特性研究

通过计算机仿真方法 ,研究振动压路机的一种非线性动力学模型 .研究表明 ,当压路机工作参数改变或压实不同的路面材料与遍数时 ,压路机的运动学参数和动力学规律发生明显改变 ,压路机工作在不同形式的倍周期下 ,有时会发生振动轮跳离路面的情况 .

液压挖掘机振动掘削系统动态特性研究

以液压挖掘机振动减阻为目的,对振动掘削系统动态特性进行研究。为了从理论上分析系统特性,建立振动掘削系统数学模型,确立比例放大环节、电-机械转换环节、先导阀-主阀环节的传递函数。并建立振动掘削系统动态特性仿真模型,通过定压差压力突变法对阀芯位移、流量阶跃响应特性进行仿真分析,对振动掘削系统频率响应特性进行仿真分析。仿真结果表明:阀芯位移、流量阶跃响应调整时间分别为0.06 s、0.18 s,超调量分别为4.01%、3.17%;矩形波、正弦波、三角波三种波形下系统流量控制误差分别为8.27%、5.5%、7.2%。最后,以某90型液压挖掘机为平台对模型进行试验验证。

振动压路机动力学分析之时域与频域法的比较

以振动压路机为例,对振动压路机压实过程建立了三自由度线性动力学方程,分别运用欧拉数值积分法和频域分析法进行了仿真.仿真结果显示,两种方法计算出的压路机系统响应结果一致.数值积分法所得的系统响应包含瞬态响应和稳态响应,计算时间长,对初始条件要求严格;而频域分析法得到的系统响应只有稳态响应,计算时间短,但对采样频率有一定的要求.