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林产工业2025年第03期:灌木平茬锯片的仿生设计与试验验证

来源:期刊VIP网 时间:


作者:王铎;刘志刚;韩志武;张强;张楠楠;裴承慧;

单位:内蒙古工业大学机械工程学院;

摘要:为解决已有灌木平茬机在平茬过程中锯片锯切性能差、崩齿、断齿以及茬口表面质量差等问题,本文基于仿生技术,以螳螂前肢为仿生对象进行仿生锯片设计。利用HyperMesh与LS-DYNA软件建立锯片和沙柳的动力学仿真模型进行有限元分析,通过模拟仿真对比普通三角齿与仿生螳螂齿的锯切性能。结果表明,仿生锯片的锯切性能更优,其最大等效应力、动能和锯切力分别降低了8%、6%、21.6%,平均锯切力和锯切总能耗分别降低了25.17%和14.35%。以螳螂为仿生对象的灌木平茬锯片不仅改善了锯齿的受力、减少了锯片的磨损,还提高了平茬合格率、促进了沙柳次年萌芽率。

关键词:仿生学;;螳螂前肢;;圆锯片;;锯切仿真;;锯切试验

基金资助:国家自然科学基金项目(51665045);; 内蒙古自治区科技计划项目(2021GG0423);; 内蒙古自治区自然科学基金项目(2021MS05006)