本文關(guān)鍵詞：船式拖拉機底盤結(jié)構(gòu)動態(tài)特性研究

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【摘要】：20世紀70年代船式拖拉機以其獨特的優(yōu)勢成為南方深泥腳水田耕作的重要動力裝備之一。此后,國內(nèi)學者雖一直致力于對船式拖拉機的研究,但對其結(jié)構(gòu)的設(shè)計及性能的研究并未形成統(tǒng)一的理論。理論指導的缺乏,使得投入實際生產(chǎn)的船式拖拉機在工作過程中易出現(xiàn)問題。本文從現(xiàn)有船式拖拉機的故障入手,對船式拖拉機底盤結(jié)構(gòu)開展設(shè)計與優(yōu)化研究。本文在閱讀大量國內(nèi)外相關(guān)文獻的基礎(chǔ)上,針對現(xiàn)有船式拖拉機在試運行過程中出現(xiàn)的后輪軸斷裂和底盤承載結(jié)構(gòu)破壞現(xiàn)象進行研究。首先研究分析該船式拖拉機的底盤基本承載結(jié)構(gòu)與動力傳動系統(tǒng);然后,基于模態(tài)分析的基本理論,對該底盤承載結(jié)構(gòu)進行試驗?zāi)B(tài)分析,研究其振動特性,分析承載結(jié)構(gòu)損壞的原因;最后,根據(jù)船式拖拉機振動特性研究的結(jié)果對該結(jié)構(gòu)各部件厚度進行初步改進。為獲得動態(tài)特性更加優(yōu)良的船式拖拉機底盤結(jié)構(gòu),本文在前人研究的基礎(chǔ)上研究設(shè)計了機架船殼可分離式的新型船式拖拉機底盤結(jié)構(gòu),分析了該船式拖拉機底盤的承載結(jié)構(gòu)——機架的靜、動態(tài)特性。通過靜力學分析獲得機架的強度,通過模態(tài)分析獲得機架的動態(tài)特性。根據(jù)靜、動態(tài)分析結(jié)果,結(jié)合新型船式拖拉機的結(jié)構(gòu)特點對機架的性能優(yōu)劣進行評定。其次,依據(jù)結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計理論,以最小體積為優(yōu)化目標,模態(tài)分析確定優(yōu)化響應(yīng),靈敏度分析確定設(shè)計變量,建立數(shù)學模型。利用相應(yīng)求解器完成船式拖拉機機架的優(yōu)化設(shè)計求解,得到一定范圍內(nèi)非劣解,實現(xiàn)該機架的多目標優(yōu)化設(shè)計。最后,采用基于熵權(quán)的模糊物元法對非劣解進行優(yōu)選,通過熵權(quán)值得到各個方案的優(yōu)劣。對優(yōu)化前后模型進行對比分析可知,優(yōu)化后的船式拖拉機底盤承載結(jié)構(gòu)——機架動態(tài)性能良好。本文通過對現(xiàn)有船式拖拉機底盤結(jié)構(gòu)的分析,設(shè)計新型船式拖拉機底盤結(jié)構(gòu),并對該船式拖拉機底盤承載部件——機架的動態(tài)特性研究、結(jié)構(gòu)優(yōu)化改進、性能驗證,使得新型船式拖拉機在田間試驗中表現(xiàn)優(yōu)良。同時,本課題的研究成果也為提高船式拖拉機可靠性,實現(xiàn)船式拖拉機設(shè)計標準化奠定了基礎(chǔ)。
【關(guān)鍵詞】：船式拖拉機 模態(tài)分析 靈敏度分析 優(yōu)化設(shè)計
【學位授予單位】：湖北工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：S219.032
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-10
• 第1章 引言10-17
• 1.1 課題研究背景、目的及意義10-11
• 1.2 船式拖拉機的發(fā)展及其現(xiàn)狀11-15
• 1.2.1 我國水田耕地特征11
• 1.2.2 船式拖拉機的發(fā)展11-12
• 1.2.3 船式拖拉機的研究現(xiàn)狀12-15
• 1.3 本文研究思路及課題主要研究內(nèi)容15-17
• 1.3.1 本文的研究思路15-16
• 1.3.2 本文的主要研究內(nèi)容16-17
• 第2章 現(xiàn)有船式拖拉機底盤結(jié)構(gòu)振動特性研究17-30
• 2.1 概述17
• 2.2 模態(tài)理論基礎(chǔ)17-19
• 2.2.1 多自由度系統(tǒng)17-18
• 2.2.2 頻響函數(shù)估計18-19
• 2.3 試驗?zāi)B(tài)分析19-25
• 2.3.1 試驗對象19-20
• 2.3.2 試驗方案20-23
• 2.3.3 試驗結(jié)果23-25
• 2.4 計算模態(tài)分析25-26
• 2.4.1 有限元模型建立25-26
• 2.4.2 模態(tài)分析結(jié)果26
• 2.5 船殼模態(tài)結(jié)果分析26-27
• 2.6 船殼結(jié)構(gòu)改進27-28
• 2.7 本章小結(jié)28-30
• 第3章 新型船式拖拉機底盤結(jié)構(gòu)設(shè)計與研究30-40
• 3.1 概述30
• 3.2 新型船式拖拉機結(jié)構(gòu)30-33
• 3.2.1 船式拖拉機底盤承載結(jié)構(gòu)30-31
• 3.2.2 船式拖拉機動力系統(tǒng)31-33
• 3.3 底盤承載結(jié)構(gòu)——機架有限元模型建立33-35
• 3.3.1 機架參數(shù)化建模33-34
• 3.3.2 力學參數(shù)34
• 3.3.3 單元選取34
• 3.3.4 網(wǎng)格劃分34-35
• 3.3.5 邊界條件35
• 3.4 機架靜強度分析35-36
• 3.4.1 施加載荷35
• 3.4.2 機架強度分析35-36
• 3.5 計算模態(tài)分析36-39
• 3.5.1 模態(tài)分析36-39
• 3.6 本章小結(jié)39-40
• 第4章 新型船式拖拉機底盤承載結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計40-50
• 4.1 概述40
• 4.2 靈敏度分析理論基礎(chǔ)40-41
• 4.3 船式拖拉機底盤承載結(jié)構(gòu)優(yōu)化41-45
• 4.3.1 結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計41-42
• 4.3.2 設(shè)計流程42-43
• 4.3.3 靈敏度分析43-44
• 4.3.4 優(yōu)化設(shè)計數(shù)學模型44-45
• 4.4 優(yōu)化結(jié)果45
• 4.5 模糊物元模型45-47
• 4.5.1 模糊物元判斷矩陣46
• 4.5.2 從優(yōu)隸屬度46-47
• 4.6 基于熵權(quán)的模糊物元模型優(yōu)選47-49
• 4.6.1 指標權(quán)重47-48
• 4.6.2 方案優(yōu)劣性48
• 4.6.3 優(yōu)化前后模型性能比較48-49
• 4.7 本章小結(jié)49-50
• 第5章 總結(jié)與展望50-52
• 5.1 總結(jié)50-51
• 5.2 展望51-52
• 參考文獻52-58
• 致謝58-59
• 攻讀碩士期間發(fā)表的學術(shù)成果59

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1 ;耐磨船體的機耕船問世[J];湖北農(nóng)機化;1989年03期

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1 張露;船式拖拉機底盤結(jié)構(gòu)動態(tài)特性研究[D];湖北工業(yè)大學;2016年

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3 楊瑤;船式拖拉機的換輪機構(gòu)設(shè)計與優(yōu)化[D];湖北工業(yè)大學;2015年

，

本文編號：1047341