型残膜机的有限元分析.docVIP

目 录 第一章 绪论 3 1.1研究课题的重大意义 3 1.1.1残膜造成的危害 3 1.1.2 残膜处理存在的问题 4 1.1.3新疆的地膜覆盖情况 4 1.1.4残膜对土壤物理性质的影响 5 1.2 国内外残膜回收情况 5 1.2.1 国内残膜回收情况 5 1.2.2 国外残膜回收的情况 8 1.3 CAE技术 8 1.3.1 什么是CAE 8 1.3.2 CAE技术的发展 8 1.4 论文来源及主要内容 10 1.4.1 论文的来源 10 1.4.2设计（论文）的主要内容 10 第一章 有限元法及ANSYS概述 11 2.1 前言 11 2.2有限元分析系统的发展现状与展望 11 2.2.1 现状 11 2.2.2有限元分析方法的发展趋势 14 2．3有限元法基本概念和原理 15 2．4有限单元法的分析步骤 16 2.5 ANSYS概述 17 2.5.1 ANSYS的发展及现状 17 2.5.2 ANSYS有限元模型的生成 18 2.5.3单元类型 20 2.5.4 网格划分 20 2.5.5载荷和边界条件的施加 22 第三章新型残膜机的有限元分析 23 3.1 新型残膜机搂膜齿部分简介 23 3.1.1 搂膜齿UG三维模型的建立 24 3.1.2 搂膜齿模型的导入 25 3.1.3搂膜齿的单元网格的划分 25 3.2计算求解 27 3.2.1施加约束： 27 3.2.2施加载荷 28 3.2.3 计算结果 30 3.2.4对结果的分析 33 3.3 新型残膜机限深轮部分简介 33 3.3.1 限深轮UG模型的建立 34 3.4 新型残膜机犁部分 35 3.4.1犁部件简介 35 3.3.1 犁的UG模型的建立 35 3.3.2犁杆的受力 36 第四章 全文总结 38 致 谢 ……………………………………………………………………………………… 39 参考文献 ……………………………………………………………………………………… 40 第一章 绪论 1.1研究课题的重大意义 1.1.1残膜造成的危害 随着农业现代化的不断发展，农村使用地膜已成为确保农业高产稳产的重要手段。但是随着地膜覆盖栽培年限的延长，残留地膜回收率低，土壤中残膜量逐步增加，极易造成地膜污染。地膜覆盖是一项成熟的农业栽培技术，保水保肥、保持湿度，有效地增加和延长作物生长期，确保了农作物产量的提高。然而，塑料属于高分子化合物，熔融指数（MI）高，极难降解，既不受微生物侵蚀，也不能自行分解，其降解周期一般为200～300年，降解过程中还会溶出有毒物质。据统计，我国农膜年残留量高达三四十万吨，残膜率达40%多，也就是说，有近一半的农膜残留在土壤中，这无疑是一个极大的隐患。随着使用地膜栽培年限的延长，残留地膜若得不到及时回收，必然给后人带来难以解决的污染危害，对农业可持续发展构成严重威胁。 残留农膜对环境的危害主要表现为以下四个方面： 1是对土壤环境的危害。土壤渗透是由于自由重力，水向土壤深层移动的现象。由于土壤中残膜碎片改变或切断土壤孔隙连续性，致使重力水移动时产生较大的阻力，重力水向下移动较为缓慢，从而使水分渗透量因农膜残留量增加而减少，土壤含水量下降，削弱了耕地的抗旱能力。甚至导致地下水难下渗，引起土壤次生盐碱化等严重后果。另外，残农膜影响土壤物理性状，抑制作物生长发育。农膜材料的主要成分是高分子化合物，在自然条件下，这些高聚物难以分解，若长期滞留地里，会影响土壤的透气性，阻碍土壤水肥的运移，影响土壤微生物活动和正常土壤结构形成，最终降低土壤肥力水平，影响农作物根系的生长发育，导致作物减产。 2是对农作物的危害。由于残膜影响和破坏了土壤理化性状，必然造成作物根系生长发育困难。凡具有残膜的土壤，阻止根系串通，影响正常吸收水分和养分；作物株间施肥时，有大块残膜隔离则隔肥，影响肥效，致使产量下降。据兵团环境部门测定种子播在残膜上，烂种率达6.92%，烂芽率5.17%，棉苗侧根比正常减少4.8～7.6条， 2～3片真叶期棉苗死亡1.19%， 子叶期棉苗死亡3.08%，现蕾期推迟3～5天。株高降低6.7cm～12.9cm,有关调查资料表明，残膜对玉米产量影响的差异达到显著水平。每公顷有187.5Kg残膜的土地，生产9420kg玉米，比无残膜的对照田减产玉米909kg。减产率8.8%。 3是对农村环境景观的影响。由于回收残膜的局限性，加上处理回收残膜不彻底，方法欠妥，部分清理出的残膜弃于田边、地头，大风刮过后，残膜被吹至家前屋后、田间、树梢、影响农村环境景观，造成“视觉污染”。4是对牲畜的危害。地面露头的残膜与牧草收在一起，牛羊误吃残膜后，阻隔食道影响消化，甚至死亡。总之，从地膜污染对环境和作物产量产生的危害可以看出，地膜栽培农田中残留地膜量，大都接近或达到了