基于LS-DYNA茶园立式旋耕刀具土壤切削过程模拟

为了降低耕作功耗，优化茶园管理机立式旋耕装置的结构与性能，根据立式旋耕刀具切削土壤的工作特点，利用ANSYS/LS-DYNA971显式动力分析软件对立式旋耕刀具土壤切削过程进行模拟，得出了立式旋耕刀具切削土壤的等效应力的变化规律、切削能耗的大小以及切削功率消耗。数值模拟结果表明，刀具转速为300 r/min，机组行进速度为0.15 m/s，耕深为0.1 m时，立式旋耕刀切削土壤的平均功耗为2.78 kW，且土壤最大等效应力发生在刀刚入土时的刀刃处。通过与试验结果比较，发现模拟数值与试验值吻合良好，这表明该数值分析方法是有效的，可用来指导立式刀具切削土壤的进一步研究，并为茶园管理机旋耕装置优化设计提供可靠的依据