新型残膜机建模和有限元分析
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目录
第一章 绪论 3
1.1研究课题的重大意义 3
1.1.1残膜造成的危害 3
1.1.2 残膜处理存在的问题 4
1.1.3新疆的地膜覆盖情况 4
1.1.4残膜对土壤物理性质的影响 5
1.2 国内外残膜回收情况 5
1.2.1 国内残膜回收情况 5
1.2.2 国外残膜回收的情况 8
1.3 CAE技术 8
1.3.1 什么是CAE 8
1.3.2 CAE技术的发展 8
1.4 论文来源及主要内容 10
1.4.1 论文的来源 10
1.4.2设计（论文）的主要内容 10
第一章 有限元法及ANSYS概述 11
2.1 前言 11
2.2有限元分析系统的发展现状与展望 11
2.2.1 现状 11
2.2.2有限元分析方法的发展趋势 14
2．3有限元法基本概念和原理 15
2．4有限单元法的分析步骤 16
2.5 ANSYS概述 17
2.5.1 ANSYS的发展及现状 17
2.5.2 ANSYS有限元模型的生成 18
2.5.3单元类型 20
2.5.4 网格划分 20
2.5.5载荷和边界条件的施加 22
第三章新型残膜机的有限元分析 23
3.1 新型残膜机搂膜齿部分简介 23
3.1.1 搂膜齿UG三维模型的建立 24
3.1.2 搂膜齿模型的导入 25
3.1.3搂膜齿的单元网格的划分 25
3.2计算求解 27
3.2.1施加约束： 27
3.2.2施加载荷 28
3.2.3 计算结果 30
3.2.4对结果的分析 33
3.3 新型残膜机限深轮部分简介 33
3.3.1 限深轮UG模型的建立 34
3.4 新型残膜机犁部分 35
3.4.1犁部件简介 35
3.3.1 犁的UG模型的建立 35
3.3.2犁杆的受力 36
第四章 全文总结 38
致 谢 ……………………………………………………………………………………… 39
参考文献 ……………………………………………………………………………………… 40
1.4 论文来源及主要内容
1.4.1 论文的来源
本课题来源于自治区高新技术研究发展项目（项目编号：2001BA507A04）——新型悬挂式耕前残膜回收机研制及产业化。项目组合作单位：新疆农业科学院农业机械化研究所、新疆大学机械学院。
本课题在滚筒式残膜机基础之上针对残膜机的工作部件——搂膜齿部件进行分析研究。
1.4.2设计（论文）的主要内容
1.对残膜回收机的搂膜齿组合进行理论分析。
2.学习使用ANSYS软件，能够熟练掌握软件的基本操作，并且能够应用ANSYS建立残膜回收机的搂膜齿组和犁及限深轮的三维模型。
3.利用ANSYS软件对残膜回收机的搂膜齿组进行强度分析为后续的改进提供理论依据和数据支持。
第一章有限元法及ANSYS概述
2.1 前言
随着现代科学技术的发展，人们正在不断建造更为快速的交通工具、更大规模的建筑物、更大跨度的桥梁、更大功率的发电机组和更为精密的机械设备。这一切都要求工程师在设计阶段就能精确地预测出产品和工程的技术性能，需要对结构的静、动力强度以及温度场、流场、电磁场和渗流等技术参数进行分析计算。例如分析计算高层建筑和大跨度桥梁在地震时所受到的影响，看看是否会发生破坏性事故；分析计算核反应堆的温度场，确定传热和冷却系统是否合理；分析涡轮机叶片内的流体动力学参数，以提高其运转效率。这些都可归结为求解物理问题的控制偏微分方程式往往是不可能的。近年来在计算机技术和数值分析方法支持下发展起来的有限元分析（FEA，Finite Element Analysis[9]）方法则为解决这些复杂的工程分析计算问题提供了有效的途径。
在大力推广CAD技术的今天，从自行车到航天飞机，所有的设计制造都离不开有限元分析计算，FEA在工程设计和分析中将得到越来越广泛的重视。目前以分析、优化和仿真为特征的CAE(Computer aided Engineering CAE)技术在世界范围内蓬勃发展。它通过先进的CAE技术快速有效地分析产品的各种特性、揭示结构各类参数变化对产品性能的响，进行设计方案的修改和调整，使产品达到性能和质量上的最优，原材料消耗最低。同时，运用CAE技术可减少或取消传统设计中需要多轮次制造样机及昂贵的实验费用。因此，基于计算机的分析、优化和仿真的CAE技术的研究和应用，是高质量、高水平、低成本产品设计与开发的保证。
2.2有限元分析系统的发展现状与展望
2.2.1 现状
随着现代科学技术的发展，人们正在不断建造更为快速的交通工具、更大规模的建筑物、更大跨度的桥梁、更大功率的发电机组和更为精密的机械设备。这一切都要求工程师在设计阶段就能精确地预测出产品和工程的技术性能，需要对结构的静、动力强度以及温度场、流场、电磁场和渗流等技术参数进行分析计算。例如分析计算高层建筑和大跨度桥梁在地震时所受到的影响，看看是否会发生破坏性事故；分析计算核反应堆的温度场，确定传热和冷却系统是否合理；分析涡轮机叶片内的流体动力学参数，以提高其运转效率。这些都可归结为求解物理问题的控制偏微分方程式往往是不可能的。近年来在计算机技术和数值分析方法支持下发展起来的有限元分析（fea，finite element analysis）方法则为解决这些复杂的工程分析计算问题提供了有效的途径。我国在"九五"计划期间大力推广cad技术，机械行业大中型企业cad的普及率从"八五"末的20%提高到目前的70%。随着企业cad应用的普及，工程技术人员已逐步甩掉图板，而将主要精力投身如何优化设计，提高工程和产品质量，计算机辅助工程分析（cae，computer aided engineering）方法和软件将成为关键的技术要素。在工程实践中，有限元分析软件与cad系统的集成应用使设计水平发生了质的飞跃，主要表现在以下几个方面：
1.增加设计功能，减少设计成本。
2.缩短设计和分析的循环周期。
3.增加产品和工程的可靠性。
4.采用优化设计，降低材料的消耗或成本。
5.在产品制造或工程施工前预先发现潜在的问题。
6.模拟各种试验方案，减少试验时间和经费。
7.进行机械事故分析，查找事故原因。
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