基于甘蔗切割有限元分析的割台工作参数优化

来源：江苏农业科学杂志2019年第第11期北京时间：

作者：李科; 王凤花; 赵亮; 宋彦; 赵威

单位：昆明理工大学现代农业工程学院，云南昆明 650500

摘要：为了研究垄沟甘蔗收割台的切割性能，分析割台切割器的刀盘倾角、刀盘转速和割台前进速度对切割力和切割能耗的影响。通过试验测量了甘蔗轴向和径向的剪切模量、弹性模量、泊松比分别为0.59 MPa、8.63 MPa、0.458和4.30 MPa、5.25 MPa、0.419。利用ANSYS/LS_DYNA软件和物理特性试验结果对甘蔗的切割过程进行了有限元仿真分析。利用软件Design-Expert.V8.0.6.1对有限元仿真数据进行了方差分析、回归分析和响应曲面分析，其分析结果表明，当机器前进速度为0.45 m/s时，刀盘倾角14°~23°、刀盘转速630~670 r/min为最佳参数范围。对甘蔗进行有限元仿真能缩短试验时间，降低试验的成本，为样机的设计提供有效的依据。

关键词：甘蔗;割台;仿真模型建立;有限元仿真;ANSYS/LS_DYNA;响应曲面分析;工作参数优化;最佳范围

基金资助：云南省重点新产品开发项目(编号：2014BC007)。