履带式联合收获机底盘机架多目标优化设计

作     者：朱荣金 李耀明 徐立章 刘炀 Zhu Rongjin;Li Yaoming;Xu Lizhang;Liu Yang

作者机构：江苏大学现代农业装备与技术教育部重点实验室江苏镇江212013 

出 版 物：《农机化研究》 (Journal of Agricultural Mechanization Research)

年 卷 期：2023年第45卷第2期

页      面：36-43页

学科分类：082803[工学-农业生物环境与能源工程] 0828[工学-农业工程] 08[工学] 080204[工学-车辆工程] 0802[工学-机械工程] 

基　　金：江苏省重点研发基金项目(BA2020054) 

主　　题：联合收获机 底盘机架 有限元分析 遗传算法 多目标优化 

摘      要：联合收获机底盘机架是整机的主体支撑结构,其质量直接影响收获机的作业性能。为此,以某履带式联合收获机底盘机架作为研究对象,在保证其刚度、强度的前提下对其进行轻量化研究。通过采用有限元分析软件Ansys Workbench建立底盘机架的有限元模型,对其进行模态分析和4种不同工况下的有限元分析;然后,以底盘机架梁的厚度为设计变量,结合空间填充设计(Optimal Space-filling Design)设计方法以及Kriging近似模型模拟计得出设计变量之间的响应关系;最后,综合考虑机架质量、最大应力、最大位移等性能指标,利用遗传算法对底盘机架进行了多目标优化。结果表明:联合收获机底盘机架质量减少24.98kg,且机架的强度、最大应力、最大形变均满足设计要求,获得较好的优化效果,为联合收获机底盘机架的结构优化与设计提供参考。