基于CATIA的大型農(nóng)具機(jī)架有限元分析與結(jié)構(gòu)優(yōu)化

2014-11-09 劉宏新 東北農(nóng)業(yè)大學(xué)工程學(xué)院

  農(nóng)機(jī)具大型化使得機(jī)架的結(jié)構(gòu)愈加復(fù)雜,機(jī)架的強(qiáng)度、剛度及穩(wěn)定性等問(wèn)題突顯,傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)分析方法解決此類問(wèn)題存在較大難度。文章利用CATIA的有限元工程分析模塊在三維仿真機(jī)架上建立了各零部件間具有聯(lián)接和力傳遞關(guān)系的有限元模型,模擬真實(shí)環(huán)境下的工作狀態(tài),計(jì)算機(jī)處理后給出圖形及數(shù)據(jù)形式的變形和應(yīng)力情況,調(diào)整設(shè)計(jì)并優(yōu)化結(jié)構(gòu)。實(shí)踐表明,基于CATIA的有限元分析與結(jié)構(gòu)優(yōu)化為大型機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)提供了可行、快速與精確的現(xiàn)代化解決方案。

  農(nóng)機(jī)具大型化使機(jī)架結(jié)構(gòu)愈加復(fù)雜,機(jī)架的強(qiáng)度、剛度及穩(wěn)定性等問(wèn)題突顯。傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)分析方法解決此類問(wèn)題難度較大,需要大量簡(jiǎn)化過(guò)程,實(shí)際的細(xì)微結(jié)構(gòu)與聯(lián)接關(guān)系無(wú)法真實(shí)體現(xiàn),計(jì)算精度低,不具實(shí)用價(jià)值。復(fù)雜的計(jì)算過(guò)程也需很長(zhǎng)的計(jì)算周期。因此,利用現(xiàn)代技術(shù)手段解決此類問(wèn)題具有現(xiàn)實(shí)意義。本文利用CATIA的有限元工程分析模塊,對(duì)一種新型農(nóng)具機(jī)架,在三維數(shù)字模型上進(jìn)行有限元分析與結(jié)構(gòu)優(yōu)化。通過(guò)定義其材料、聯(lián)接關(guān)系、聯(lián)接特性及施加載荷等全部的機(jī)構(gòu)與狀態(tài)特征,保證分析結(jié)果的真實(shí)性與實(shí)用性。

  新式橫向分段仿形組合懸掛式大型機(jī)架在118.4~148.0 kW拖拉機(jī)配套大豆平作高速精密播種機(jī)上應(yīng)用,試驗(yàn)效果良好。CATIA 的有限元工程分析模塊在解決大型復(fù)雜機(jī)架結(jié)構(gòu)優(yōu)化問(wèn)題上方便、快捷、準(zhǔn)確,具有重要實(shí)用價(jià)值,為復(fù)雜機(jī)械結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)和驗(yàn)證提供切實(shí)可行的技術(shù)手段。