考虑排种器机架加工及载荷不确定性的结构优化方法

来源：中国农机化学报杂志2025年第11期北京时间：

作者：王昱, 张文鹏, 曾山, 卢家欢, 高巧明, 边双印

单位：（1. 华南农业大学工程学院，广州市，510642； 2. 广西科技大学机械与交通学院，广西柳州，545000； 3. 河北峥嵘农机有限公司，河北任丘，061000）

摘要：播种机的精量排种器机架所受外部扰动的大小、方向具有不确定性，且机架在制造过程中存在的加工误差也具有不确定性。此类不确定性可能导致实际结构的性能偏离最佳设计或无法满足设计要求，使机架的连接部分存在疲劳断裂的隐患，对排种器精量播种造成不利影响。为解决这些问题并满足工程实际中对结构轻量化设计的需求，采用参数化水平集方法结合结构拓扑优化技术，对排种器机架加工及载荷不确定性进行建模与仿真分析。通过仿真试验得出，机架优化构型的三维模型厚度比初始构型多66.7%时，质量为初始构型的16%，应变能均值为初始构型的68.8%，验证优化构型轻量化的同时比初始构型承载力更大且结构更稳定。

关键词：播种机,排种器,机架,载荷不确定性,结构轻量化,拓扑优化

基金资助：国家自然科学基金面上项目（32372022）；广西壮族自治区重点研发计划（桂科AB21220058）；广西壮族自治区科技创新基地建设类（桂科ZY22096023）