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农业机械设计上虚拟样机技术的应用分析

2018-03-17李倩云侯志伟

时代农机 2018年7期
关键词:仿真技术样机机械设计

李倩云,侯志伟

(湖南人文科技学院,湖南 娄底 417000)

虚拟样机技术是一种在计算机上操作的技术,在物理样机还没有建立之前,通过计算机技术,建立一个虚拟的数字化机械模型。之后,再通过计算机仿真技术的应用,分析虚拟模型,最后通过图形的形式将虚拟系统模型在软件上显示出来。并将其应用在机械产品设计中,做到降低企业生产成本,提高企业设计效率的作用。

1 在农业机械设计中应用虚拟样机技术的意义

通常设计农业机械产品时,大多数根据经验来设计,确定设计参数也通常用设计经验,这非常不利于企业的发展与创新。并且由于我国农业用地地理形势、农作物适应形势等方面具有广泛的多样性,由此导致机械设计也存在差异性。在农业机械设计中应用虚拟样机技术后,虚拟样机技术不但能够对于机械产品的结构、外形与功能进行模拟,其还能将设备的基础设计与初始方案做出相应的完善。另外,虚拟样机技术还做到了有效地降低机械设计产品重量,从而降低企业生产成本。

2 在农业机械设计中虚拟样机技术的具体应用

在农业机械设计中,虚拟样机技术主要是利用ADAMS软件进行仿真技术。或者将其与其他软件进行结合利用的方式进行分析。做到强化农业机械产品设计,节约企业设计成本,提高设计效率。

2.1 ADAMS仿真技术

ADAMS仿真技术是将虚拟的机械设计样机模型建立在ADAMS软件中,利用其仿真技术的相关功能。其主要的优点在于能够做到无缝连接数据,但是ADAMS仿真技术难以将较大型的、复杂的模型建立出来。例如,在对稻麦联合收割机进行模型设计的过程中,使用ADAMS软件可以对模型基本结构进行优化,通过这种软件设计出来的仿真收割机,能够模仿真实进行割刀运动,通过这种仿真设计,能够使其结构更加合理,提升其设计精准性,进而优化整个农机设计流程,提升实际效用。

2.2 结构分析软件

在农业设计中的ADAMS仿真软件难以分析大型的结构。因此在农业机械设计中,当要分析的对象不是刚体时,就需要利用相应的机械设计结构分析软件。如将ADAMS仿真技术结合ANSYS有限元分析技术,建立水稻移栽、水稻钵苗的模型,将仿真结果与物理实验结果进行对比,分析模型是否可行,从而设计出更优质量的产品。通过两个软件的结合利用方式模拟割整机的工作方式,能够实际测量相应的尺寸,综合其工作原理,设计出性能好,质量优,成本少,并且能够满足实际农业需要的耕整机。通过ANSYS有限元软件与ADAMS仿真技术进行建模,能够分析农业作物的特性。

2.3 控制系统分析软件

在新时代的农业机械设计中,ADAMS仿真虚拟样机技术的应用主要是依靠机械系统与控制系统结合的发展方向。根据控制系统软件的结合能够对于曾经难以实现的复杂运动进行模拟。并且其能够促进结构运动,提高机械设计的精度与可靠性。例如,利用ADAMS仿真技术与MATLAB软件综合利用的方式对机械轴承系统进行分析,根据其收到的应力与载荷的作用,使机械在实际工作中展示出的力学性质。在分析收获机联合马铃薯的特性时,首先将收获机的液压模块输送壁模型进行仿真,主要运用的仿真模型是ADAMS,接着将控制的构件模型应用在SIMULINK中,最后利用ADAMS仿真虚拟样机技术与MATLAB结合仿真模型的系统。将系统模型分析完之后,便实现了输送臂在虚拟样机中的实际工作原理。

3 结语

加强农业机械设计的研究,提升虚拟样机技术在整合设计过程中的应用水平,可以对农机设计过程中存在的缺陷做到充分掌握,进而弥补虚拟技术应用不足的问题,提升产品质量。满足新时代下农业机械设计的需要,从而促进我国农业机械设计的发展。

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