基于CATIA的大型農具機架有限元分析與結構優化

2014-11-09 劉宏新 東北農業大學工程學院

  農機具大型化使得機架的結構愈加復雜,機架的強度、剛度及穩定性等問題突顯,傳統的結構分析方法解決此類問題存在較大難度。文章利用CATIA的有限元工程分析模塊在三維仿真機架上建立了各零部件間具有聯接和力傳遞關系的有限元模型,模擬真實環境下的工作狀態,計算機處理后給出圖形及數據形式的變形和應力情況,調整設計并優化結構。實踐表明,基于CATIA的有限元分析與結構優化為大型機構的設計提供了可行、快速與精確的現代化解決方案。

  農機具大型化使機架結構愈加復雜,機架的強度、剛度及穩定性等問題突顯。傳統的結構分析方法解決此類問題難度較大,需要大量簡化過程,實際的細微結構與聯接關系無法真實體現,計算精度低,不具實用價值。復雜的計算過程也需很長的計算周期。因此,利用現代技術手段解決此類問題具有現實意義。本文利用CATIA的有限元工程分析模塊,對一種新型農具機架,在三維數字模型上進行有限元分析與結構優化。通過定義其材料、聯接關系、聯接特性及施加載荷等全部的機構與狀態特征,保證分析結果的真實性與實用性。

  新式橫向分段仿形組合懸掛式大型機架在118.4~148.0 kW拖拉機配套大豆平作高速精密播種機上應用,試驗效果良好。CATIA 的有限元工程分析模塊在解決大型復雜機架結構優化問題上方便、快捷、準確,具有重要實用價值,為復雜機械結構的設計和驗證提供切實可行的技術手段。