学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

基于离散元法的小麦排种器的数字化设计方法研究

作　者: 李政权
导　师: 于建群
学　校: 吉林大学
专　业: 农业机械化工程
关键词: 离散元法小麦种子排种器物理力学性质数字化设计 CAE软件
分类号: S223.2
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
下　载: 155次
引　用: 7次
阅　读: 论文下载

内容摘要

本文采用离散元法仿真分析与台架试验分析相结合的方法,对组合内窝孔小麦精密排种器、外槽轮式排种器的工作过程进行了深入的研究,以期探索基于离散元法的小麦排种器的数字化设计方法。根据离散元法分析计算的要求,对三种小麦种子的物理力学性质进行了测试分析,给出了种子三维尺寸、球形率、密度、含水率等基本物理参数,研究了种子刚度系数、弹性模量、碰撞恢复系数、摩擦系数等力学性质与各自主要影响因素的关系。将两种小麦排种器用有机玻璃加工后,对排种器在不同品种小麦种子、不同排种器转速条件下进行了台架试验,利用高速摄像系统和爆破运动分析软件BLASTER’S MAS分析了排种器工作过程中转速对种子运动速度、种子运动轨迹、排种性能等的影响。借助于课题组研制的新型CAE仿真软件,通过改变排种器CAD模型、转速、接触力学模型、种子模型和仿真参数,对两种小麦排种器在不同条件下的工作过程进行了仿真分析,并把分析结果和台架试验结果进行了对比。比较结果表明,采用离散元法来分析小麦排种器的工作过程是可行的,这不仅为小麦排种器的设计提供了新的理论依据,而且也为小麦排种器的数字化设计探索了一种新方法。

全文目录

提要  5-9
第1章绪论  9-19
  1.1 选题的目的和意义  9-10
  1.2 小麦排种器的种类及研究现状  10-14
    1.2.1 小麦精播的特点及几种常见的小麦精密排种器  10-12
    1.2.2 新原理与新技术的应用  12-14
  1.3 离散元法及其在数字化设计中的应用  14-16
    1.3.1 离散元法概述  14
    1.3.2 离散元法的基本方程  14-15
    1.3.3 离散元法在数字化设计中的应用  15-16
  1.4 本文的主要研究内容  16-19
第2章小麦种子物理力学性质的测量与分析  19-45
  2.1 引言  19
  2.2 小麦种子物理参数的测量与分析  19-27
    2.2.1 种子三维尺寸的测量与分析  20-22
    2.2.2 种子千粒重的测量与分析  22-23
    2.2.3 种子密度的测量与分析  23
    2.2.4 种子含水率的测量与分析  23-25
    2.2.5 种子含水率的调整与分析  25-27
  2.3 小麦种子力学性质的测量与分析  27-43
    2.3.1 种子摩擦系数的测量与分析  27-33
    2.3.2 种子刚度系数的测量与分析  33-36
    2.3.3 种子破碎力的测量与分析  36-38
    2.3.4 种子弹性模量的测量与分析  38-40
    2.3.5 种子碰撞恢复系数的测量与分析  40-43
  2.4 本章小结  43-45
第3章小麦排种器的台架试验与分析  45-65
  3.1 引言  45
  3.2 试验设备及条件  45-48
    3.2.1 PSJ型排种器性能试验台和排种器  45-47
    3.2.2 高速视频摄像系统  47
    3.2.3 高速摄像分析软件BLASTER’S MAS  47-48
  3.3 试验前准备工作  48-49
  3.4 组合内窝孔小麦精密排种器台架试验  49-59
    3.4.1 试验方案与步骤  49-50
    3.4.2 试验结果及分析  50-59
  3.5 外槽轮式排种器台架试验  59-62
    3.5.1 试验方案与步骤  59-60
    3.5.2 试验结果及分析  60-62
  3.6 本章小结  62-65
第4章小麦排种器工作过程的离散元法仿真分析  65-93
  4.1 引言  65
  4.2 离散元法分析模型的建立与参数选取  65-69
    4.2.1 边界模型的建立  65-67
    4.2.2 颗粒模型的建立  67
    4.2.3 接触力学模型的选取  67-68
    4.2.4 仿真参数的选取  68-69
  4.3 小麦排种器工作过程的仿真分析  69-92
    4.3.1 组合内窝孔小麦精密排种器  69-80
    4.3.2 外槽轮式排种器  80-83
    4.3.3 不同仿真条件时的仿真结果与分析  83-92
  4.4 小结  92-93
第5章结论与展望  93-97
  5.1 论文工作总结  93-94
  5.2 后续工作展望  94-97
参考文献  97-102
附录：组合内窝孔小麦精密排种器清种角度、种子面倾角、投种角二维仿真结果分析图  102-107
摘要  107-109
Abstract  109-112
致谢  112-113
导师及作者简介  113

基于离散元法的小麦排种器的数字化设计方法研究

内容摘要

全文目录

相似论文