基于Pro/ENGINEER的铧式犁犁体曲面的优化设计

摘要

根据林业防火线开设的需要，设计专门用于开设防火线的防火犁，来提高我国林业防火线的防护效能。使耕翻防火线的铧式犁翻土曲面设计的研究适合我国的国情。　　犁体曲面是铧式犁的主要工作部件，曲面设计的方法、手段和设计的质量直接决定铧式犁的工作性能。目前，我国使用的犁体一般采用试修法等经验设计方法进行设计，犁体曲面的描述和几何分析均靠手工来完成，对于特殊用途的铧式犁设计而言，已经满足不了设计的要求。随着计算机技术的不断更新及新兴耕作理论与技术的发展和完善，采用新的设计理论、现代设计方法与手段愈来愈符合现代农业发展的要求。　　本文从犁体曲面翻土性能出发，借鉴犁体曲面倾斜直元线法形成的特点，通过对犁体曲面一般方程式的推导，将现代设计方法以及先进计算机技术用于犁体曲面的优化设计。研究的主要内容有：(1)从曲面参数的优化出发，首次以Pro/ENGINEER为开发平台，成功地设计了犁体曲面；(2)以犁体曲面翻土曲线族翻土角的大小为衡量标准，对犁体曲面翻土性能进行分析。分析结论表明曲面翻土角最大值达到110°以上，具有很强的翻土性能；(3)从曲面的光顺性角度出发，对犁体曲面的几何性能进行分析；(4)通过对犁体曲面工作阻力的假设，成功建立了曲面有限元模型；利用对犁体曲面的有限元分析，得出了曲面受力后的应变以及变形情况；(5)以上述分析的结果为理论依据，完成对犁体曲面的优化，进一步提高了曲面的设计质量。　　本文将解析法与现代设计方法相结合，利用Pro/ENGINEER参数化设计的强大功能，成功地设计了翻土型犁体曲面，为犁体曲面的优化设计提供了一种可以借鉴的方法。其中对曲面质量多角度的分析与评价的方法也具有很好创新性。该方法的研究对我国林业、农业产业以及国民经济的发展具有十分重要的意义。

目录

文摘

英文文摘

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第一章绪论

1.1本文研究的目的与意义

1.2国内外研究的历史与现状

1.3本文研究的内容与方法

参考文献

第二章Pro/ENGINEER及其在曲面设计中的应用

2.1 Pro/ENGINEER软件简介

2.2 Pro/ENGINEER二次开发功能简介及国内现状

2.3 Pro/ENGINEER在曲面设计中的应用

2.4 Pro/MECHANICA中有限元分析简介

参考文献

第三章犁体曲面的Pro/ENGINEER设计

3.1犁体曲面设计的现状

3.1.1犁体曲面的类型

3.1.2犁体曲面的主要形成方法

3.1.3犁体曲面CAD设计的现状

3.2 Pro/ENGINEER在犁体曲面设计中的应用

3.2.1犁体曲面Pro/ENGINEER设计方法的提出

3.2.2 Pro/ENGINEER在犁体曲面设计中的应用

3.3犁体曲面的Pro/ENGINEER设计

3.3.1犁体曲面一般方程的建立

3.3.2犁体曲面的Pro/ENGINEER设计

参考文献

第四章犁体曲面分析与优化

4.1曲面性能分析

4.1.1曲面光顺性简介

4.1.2 Pro/ENGINEER环境下犁体曲面的几何分析

4.1.3犁体曲面耕翻性能分析

4.2曲面有限元分析

4.2.1有限元分析的组成与基本步骤

4.2.2 Pro/ENGINEER有限元分析的特点与流程

4.2.3犁体曲面的有限元分析

4.3曲面的优化

参考文献

第五章结论与展望

5.1研究的主要成果

5.2存在的问题

5.3研究展望

致谢

攻读硕士期间发表的论文与研究成果