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《浙江工业大学》 2010年
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基于SPH法的板结土壤深耕技术研究

李良晶  
【摘要】: 耕作是农业文明的象征,也是耗能最多的田间作业。不断改进耕作机具和关键部件以利于精耕细作和节省能耗,历来是农民和业界追求的目标。但由于中国南方山区丘陵地带特别是茶园土壤,目前受原始土质条件限制,其土壤耕作环境恶劣,劳动强度大,严重影响山区丘陵地带的农业发展,因此需要开发和研制具有切土扭矩小,耕深大,操作平稳的作业机械。 为降低板结土壤深松机具的作业功耗,提出了反旋凿切与正旋深耕相结合的小型作业机的耕作机具的设想。针对板结土壤,本文采用有限元法着重分析了适合实际所需的正旋旋耕刀,研究的内容主要包括以下几个部分: 1、结合机械土壤动力学和土壤耕作机械理论的知识,以及实际所需,设计出正旋旋耕刀,并分析正旋旋耕的运动过程。 2、结合LS-DYNA的MAT147材料模型,建立了南方丘陵地带土壤的材料模型参数及土壤高速切削有限元数值仿真模型。采用ANSYS11.0/LS-DYNA软件,利用SPH法对正旋旋耕刀切削土壤过程进行了三维数值模拟。 3、通过SPH法对正旋旋耕土壤过程进行了三维数值模拟,从而得出不同参数下旋耕刀具的受力情况及数据,结合反旋凿切的仿真数据,进行刀具的分析和匹配,并设计相应的相位角。 利用SPH法对正旋旋耕土壤过程进行了三维数值模拟,从而得出不同参数下旋耕刀具的受力情况,结合反旋凿切的仿真数据,进行刀具的匹配并设计相应的相位角,使反旋凿切刀和正旋旋耕刀相互抵消各自的作用力,降低能耗,提高工作效率,从而开发出适合于在板结土壤上进行耕作的小型作业机。本研究方案所得数据和分析过程对于小型作业机的开发设计具有重要意义。
【学位授予单位】:浙江工业大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2010
【分类号】:S341.1

【引证文献】
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 刘辉;基于LS-DYNA的旱地旋耕刀工作机理研究[D];西南大学;2012年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 丁峻宏;李根国;金先龙;沈建奇;;盾构刀盘切削的三维并行数值模拟[J];计算机辅助工程;2006年S1期
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【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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中国重要会议论文全文数据库 前10条
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5 王建华;刘振纹;;软黏土不固结不排水循环强度与变形试验研究[A];第一届全国岩土本构理论研讨会论文集[C];2008年
6 赵亮;李书;鲁大伟;;MLPG混合配点法在形状优化中的应用研究[A];结构及多学科优化工程应用与理论研讨会’2009(CSMO-2009)论文集[C];2009年
7 刘岩;BELYTSCHKO Ted;张雄;;无网格支持域积分方法[A];中国计算力学大会'2010(CCCM2010)暨第八届南方计算力学学术会议(SCCM8)论文集[C];2010年
8 姚林泉;陈富军;刘昕;;压电层合板屈曲分析的HRBF无网格法[A];Proceedings of the 2010 Symposium on Piezoelectricity,Acoustic Waves and Device Applications[C];2010年
9 张锐;李建桥;;粘湿土壤离散元动态仿真模型研究[A];农业机械化与全面建设小康社会——中国农业机械学会成立40周年庆典暨2003年学术年会论文集[C];2003年
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中国博士学位论文全文数据库 前10条
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4 张祖军;无网格法及其在注塑充填数值分析中的应用[D];华南理工大学;2010年
5 乔华;Arlequin构架下结构多尺度数值模拟[D];浙江大学;2011年
6 赖生建;计算电磁学中的径向基无网格法[D];电子科技大学;2010年
7 赵宇瑛;黄瓜磷脂酶D和抗氧化系统对采后机械损伤胁迫的响应[D];浙江大学;2011年
8 孙卫明;科学与工程计算中的Fourier级数多尺度方法[D];北京交通大学;2011年
9 周立明;不确定性结构的无网格伽辽金法研究[D];吉林大学;2011年
10 王雯璐;侧填荷载对高填方涵洞地基承载力的影响[D];吉林大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 崔凯华;高能炸药冲击起爆数值模拟[D];中国工程物理研究院;2010年
2 隋晓艳;有限点法在地下水稳定流模拟中的应用[D];辽宁师范大学;2010年
3 刘婷;用无网格Galerkin法求解地下水流拟三维问题[D];辽宁师范大学;2010年
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5 陈娟;水下爆炸冲击载荷的SPH算法研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
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10 王明兵;港区道路软土地基相关问题的研究[D];长沙理工大学;2010年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 周明;张国忠;许绮川;夏俊芳;;土壤直角切削的有限元仿真[J];华中农业大学学报;2009年04期
2 姜涛;张宪;乔欣;章劲;蒋建东;;基于SPH法的土壤切削刀具三维数值模拟及优化[J];机电工程;2009年06期
3 丁峻宏;李根国;金先龙;沈建奇;;盾构刀盘切削的三维并行数值模拟[J];计算机辅助工程;2006年S1期
4 钟江;蒋建东;姜涛;赵章风;乔欣;张宪;;基于光滑粒子流体动力学仿真的板结土壤深旋耕技术[J];机械工程学报;2010年19期
5 华云龙,张伟,董务民;力学可以为农业现代化作贡献[J];力学进展;1998年03期
6 郭志军,周志立,佟金,任露泉;抛物线型切削面刀具切削性能二维有限元分析[J];洛阳工学院学报;2002年04期
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中国博士学位论文全文数据库 前3条
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2 周葆春;黏土本构建模理论与试验研究[D];华中科技大学;2007年
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中国硕士学位论文全文数据库 前2条
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【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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中国重要会议论文全文数据库 前9条
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中国重要报纸全文数据库 前10条
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5 本报记者 张建梅;农业机械零配件 主力军表现平庸[N];中国质量报;2002年
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7 京华;国家质量监督检验检疫总局公布农业机械零配件抽查结果[N];中国企业报;2002年
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10 赵天冬;质量警钟犹在耳 仍有四成不合格[N];山西科技报;2002年
中国博士学位论文全文数据库 前2条
1 汲文峰;旋耕—碎茬仿生刀片[D];吉林大学;2010年
2 张居敏;水田高茬秸秆旋耕埋覆机理研究[D];华中农业大学;2014年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 高凤;双螺旋变螺距旋耕起垄机的研究与设计[D];江西农业大学;2013年
2 李良晶;基于SPH法的板结土壤深耕技术研究[D];浙江工业大学;2010年
3 任永豪;微耕机旋耕刀辊模态仿真与试验研究[D];西南大学;2014年
4 刘帅;基于WEB的社区智能医疗服务系统的研究[D];吉林农业大学;2011年
5 朱留宪;基于SPH算法的微耕机旋耕刀有限元仿真与优化[D];西南大学;2012年
6 刘辉;基于LS-DYNA的旱地旋耕刀工作机理研究[D];西南大学;2012年
7 袁亮;旋耕播种施肥机关键部件研究与样机设计[D];福建农林大学;2014年
8 卢元爽;基于相似法的双螺旋旋耕埋草刀辊动力学特性试验研究[D];华中农业大学;2013年
9 彭彬;微耕机刀辊切土动力学建模及仿真[D];西南大学;2014年
10 王福杰;1GLF-1.8型秸秆翻青机设计与研制[D];华中农业大学;2011年
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