基于ANSYS的刷辊式履带棉花收获机底盘车架CAE分析与优化

来源：中国农机化学报杂志2025年第7期北京时间：

作者：王振龙, 谢庆, 孔凡婷, 张湲湲, 孙勇飞, 陈长林

单位：（农业农村部南京农业机械化研究所，南京市，210014）

摘要：由于我国长江、黄河流域棉花种植区地形复杂、田间作业行驶不稳定，为适应田间收获作业，研制刷辊式履带棉花收获机。为确保该收获机的整体底盘车架结构设计的安全性、了解整体底盘车架的振动特性，首先使用SolidWorks对整体底盘车架进行三维建模，结合ANSYS Workbench对整个底盘车架进行静力学以及模态仿真分析。仿真结果表明：在静态载荷条件下，该底盘车架整体变形结果为最大部分变形量为1.929 mm，履带行走底盘最大变形量为1.436 3 mm，整体底盘车架的最大等效应力为226.97 MPa，平均等效应力为5.587 9 MPa，综合静态结构的仿真结果来看，该收获机可以达到安全使用标准。整体底盘车架采用8阶模态分析，确定底盘车架的振动特性。结果表明：8阶模态结果的固有频率范围都在100 Hz以下，整体底盘车架在正常工作条件下主要受到低阶频率振动的影响，符合整体结构设计的预期效果。

关键词：棉花收获机,履带底盘,ANSYS,结构优化,静态结构,模态分析

基金资助：新疆维吾尔自治区农机研发制造推广应用一体化试点项目（YTHSD2022—25）；中国农业科学院创新工程（31—NIAM—05）