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基于刚柔接触动力学的打结器虚拟打结方法研究
  • ISSN号:1000-1298
  • 期刊名称:《农业机械学报》
  • 时间:0
  • 分类:S491[农业科学—植物保护]
  • 作者机构:江苏大学现代农业装备与技术教育部重点实验室,镇江212013
  • 相关基金:国家自然科学基金项目(51375215)、镇江市重点研发计划项目(NY2015009)和江苏高校优势学科建设工程项目(苏政办发(2014)37号)
中文摘要:

针对打结器结构改进或参数调整后在设计阶段难以评判优劣而增加制造投入成本的问题,以打结器能否打出绳结为评判准则,提出了一种基于刚柔接触动力学的打结器虚拟打结方法。该方法利用ADAMS的Bushing连接建立大变形柔性捆绳的动力学模型,通过对捆绳和刚性构件之间设置多接触约束和载荷施加,实现了完整的打结器虚拟打结仿真过程,研究了捆绳在拉力作用下成结的刚柔交互力学行为。通过对打结器样机的成结动作与虚拟打结的仿真结果进行对比分析,验证了捆绳动力学模型与刚柔接触动力学仿真模型的正确性,可作为评价设计优劣、保证打结器一次性制造成功的有效方法。利用该虚拟打结方法分析了打结嘴与夹绳盘动作时序差妒对打结器成结的影响,对判定打结器参数匹配后能否成结或成结优劣起到了直观验证作用。

英文摘要:

Aiming at the problem of increasing investment cost of knotter production due to difficulty in evaluation of good or bad design after structure improvement or parameters adjustment of the knotter, a kind of virtual knotting method of knotter based on rigid-flexible contact dynamics was presented according to the judgment rule of whether the knotter could tie a knot during design phase. The method used the Bushing connection tool under ADAMS to build up dynamic model of flexible rope with large deformation. A complete virtual knotting simulation process of the knotter was implemented by setting up multiple contact constraint between the rope and rigid component of the knotter and applying load to the rope. Rigid-flexlble interactive mechanical behaviors of tying a knot of the knotter were studied under the action of pulling force of the rope. The comparison analyses between knotting movements of the knotter prototype and virtual knotting results validated the correctness of dynamic model of the rope and simulation model of rigid-flexible contact dynamics. It may be regarded as an effective method to evaluate good or bad design and guarantee disposable successful production of the knotter. The effects of the timing sequence difference value φ between the motion of knotting hook and the motion of rope-holding plate on knotting motion of the knotter were analyzed by using the proposed virtual knotting method, which can play visual validation role to judge whether the knotter can knot or tie a good and bad knot after parameters match of the knotter.

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期刊信息
  • 《农业机械学报》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中国科学技术协会
  • 主办单位:中国农业机械学会 中国农业机械化科学研究院
  • 主编:任露泉
  • 地址:北京德胜门外北沙滩一号6号信箱
  • 邮编:100083
  • 邮箱:njxb@caams.org.cn
  • 电话:010-64882610 64867367
  • 国际标准刊号:ISSN:1000-1298
  • 国内统一刊号:ISSN:11-1964/S
  • 邮发代号:2-363
  • 获奖情况:
  • 荣获中国科协优秀期刊二等奖,1997~2000年连续4年获中国科协择优资金,被列入中国期刊方阵,中国期刊方阵“双效”期刊
  • 国内外数据库收录:
  • 美国化学文摘(网络版),英国农业与生物科学研究中心文摘,荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国剑桥科学文摘,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:42884