高地隙折腰式水田动力底盘机架动态特性分析与试验

白海超 ， 冯召华

（黑龙江八一农垦大学工程学院，黑龙江 大庆 163319）

高地隙折腰式水田动力底盘是一款能够完成运秧、喷雾、撒肥等多种作业的水田田间管理机械，具有高地隙、转弯半径小和操作灵活的特点，其相关参数见文献[1]。由于同一机型要完成水田不同时期的作业，要求底盘能够适应各种复杂的作业环境及高低起伏的地表，因此对其动态特性要求较高。动力底盘田间作业时，外部激励频率与机架的某阶固有频率相近时会发生共振，从而影响动力底盘乘坐舒适性、作业质量、使用寿命及可靠性[2-3]。为改善动力底盘机架的动态特性，对动力底盘机架的模态试验与分析十分必要。

1 机架有限元模型建立与分析

1.1 机架有限元模型的建立

笔者采用动力底盘机架的参数化有限元模型来对机架总体结构进行设计，考虑到机架的外形结构不应有重大的改变（如机架总体长度、宽度等），在保证机架强度的基础上，合理将矩形钢管的厚度、机架的总体积设为模型中的变量，以保证在外形结构不变的情况下对机架进行设计。在此基础上，进一步运用有限元分析软件ANSYS Workbench对所构建的机架参数化模型进行模态分析。

图1 动力底盘机架模型

由于机架结构较为复杂，在模态分析过程中，为有效提高仿真模拟的运算效率，进一步对所构建机架有限元模型简化：忽略了倒角、焊接及不对机架总体强度和动态特性产生影响的工艺孔等对模型振动特征的影响[4]。……