甘蔗切割过程的有限元仿真

作     者：黄汉东 王玉兴 唐艳芹 赵锋 孔祥发 Huang Handong;Wang Yuxing;Tang Yanqin;Zhao Feng;Kong Xiangfa

作者机构：华南农业大学南方农业机械与装备关键技术重点实验室广州510642 

出 版 物：《农业工程学报》 (Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering)

年 卷 期：2011年第27卷第2期

页      面：161-166页

核心收录：

学科分类：0828[工学-农业工程] 08[工学] 

主　　题：甘蔗 收获机 计算机仿真 ANSYS 侵蚀算法 

摘      要：为了提高微型甘蔗切割器的性能,需要得到刀具倾角与切割速度对切割力,切割耗功,破头率等的影响。该文利用ANSYS/LS-DYNA对甘蔗切割过程进行有限元仿真。在仿真中建立了不同的刀具倾角以及切割速度组成的有限元模型,并使用LS-DYNA提供的MAT_WOOD材料模型以及接触侵蚀算法进行数值计算。仿真结果表明,切割速度变化对切割过程中的切割力,能量损耗和刀具最大应力的影响较为显著,倾角变化对切割力的影响较为显著。动刀倾角为0°时,切割力最小,动刀速度在0.5～0.9 m/s范围内,切割速度越大切割力越大。通过与试验的对比,发现在仿真中速度的变化对切割力大小趋向的影响与试验结果吻合,切割力最大值的相对误差小于20%。甘蔗切割的有限元仿真能降低试验成本,缩短试验时间,为样机的设计提供了依据。