基于有限元法的波纹形仿生深松铲仿真分析

来源：江苏农业科学杂志2018年第第16期北京时间：

作者：邱兆美; 张海峰; 张伏; 毛鹏军; 马延武

单位：河南科技大学农业装备工程学院，河南洛阳 471003

摘要：利用蚯蚓波纹表面的降阻机制，以波纹形仿生深松铲和光滑表面深松铲为研究对象，采用通用显式非线性动力分析有限元程序ANSYS/LS-DYNA分析当深松深度为300 mm，前进速度为 1.25 m/s 时，深松铲在切削土壤过程中所受耕作阻力的变化情况。仿真结果表明，波纹形仿生深松铲的耕作阻力明显低于原深松铲；通过对深松铲进行有限元静应力分析发现，当在深松铲触土表面施加相同的载荷时，波纹形仿生深松铲的最大应力值和最大总应变量比原深松铲小，且波纹形仿生深松铲的理论使用寿命高于原深松铲，工作性能比原深松铲更可靠。

关键词：农业工程;仿生深松铲;有限元法;耕作阻力;使用寿命

基金资助：河南省科技攻关项目(编号：162102210202)；河南省“三区”人才支持计划(编号：2015SQ040)；河南省高等学校重点科研项目(编号：17A416002)；河南省产学研合作项目(编号：162107000026)；河南科技大学高级别项目培育基金(编号：2015GJB008)。