[发明专利]基于敏感性定向修正的拨穗机寿命影响程度分析方法

说明书

本发明公开了基于敏感性定向修正的拨穗机寿命影响程度分析方法，该方法包括：S1.拨穗机寿命影响因素的确定；S2.基于均匀试验的拨穗机孪生工况设计；S3.拨穗机结构寿命计算；S4.定向服务模型的建立；S5.基于敏感性定向修正的拨穗机寿命影响程度的确定。该方法求解精度高，对于实现拨穗机结构寿命影响因素量化具有重要的现实意义。

技术领域

本发明涉及拨穗机寿命影响程度分析方法，特别涉及基于敏感性定向修正的拨穗机寿命影响程度分析方法。

背景技术

拨穗机作为农业育种领域的重要装备，随着农业现代化的发展趋势，水稻协助育种技术也在不断创新，拨穗机运用次数也逐步提高，其运行安全与作业质量愈发受到重视。目前未考虑到拨穗机作业环境复杂多样，外界因素与拨穗机自身作业参数对拨穗机作业质量及可靠性的影响。准确评估各变量对拨穗机结构寿命的影响，辨识影响拨穗机可靠性的关键因素，对提高拨穗机作业质量及可靠性具有重要价值。

发明内容

发明目的：本发明目的是提供一种基于敏感性定向修正的拨穗机寿命影响程度分析方法，该方法检测精度高。

技术方案：本发明提供一种基于敏感性定向修正的拨穗机寿命影响程度分析方法包括如下步骤：

S1拨穗机寿命影响因素的确定：

根据拨穗机的工作原理，其主要包括驱动小车、电动伸缩杆、摆杆装置和摆动绳等结构，据此确定影响拨穗机寿命的三个主要工作参数，分别是参数x₁：驱动小车前进速度v，参数x₂：摆杆装置转动速度ω和参数x₃：电动伸缩杆的伸缩量Δl，这里选取不同前进速度水平，对其进行标号为i，v_i为第i个水平的前进速度，i＝1，2，...，N，N为前进速度的水平总数；选取不同转动速度水平，对其进行标号为j，ω_j为第j个水平的摆杆转动速度，j＝1，2，...，M，M为摆杆转动速度的水平总数；选取不同电动伸缩杆的伸缩量水平，对其进行标号为s，Δl_s为第s个水平的电动伸缩杆的伸缩量，s＝1，2，...，P，P为电动伸缩杆伸缩量的水平总数。同时考虑外界环境因素的影响，这里定义了参数x₄：拨穗机所受风速大小k，这里选取不同风速的水平，对其进行标号为r，k_r为第r个水平的风速，r＝1，2，...，D，D为风速的水平总数。

S2基于均匀试验的拨穗机孪生工况设计：

根据上述S1步骤中确定得到的四种参数(驱动小车前进速度v、摆杆装置转动速度ω、电动伸缩杆的伸缩量Δl及拨穗机所受风速大小k)，确定不同影响因素的样本点数量与取值范围，并据此建立均匀试验表，得到了多种不同的工况试验组，对其进行标号为h，h＝1，2，...，Q，Q为均匀试验的总次数。

S3拨穗机结构寿命计算：

根据上述S2步骤中确定的多种不同的工况试验组，将拨穗机的结构模型导入到Adams多体动力学仿真软件中，根据均匀试验表中不同工况试验组的参数，依次对其进行施加约束和定义不同机构的驱动函数，仿真求解后提取摆动绳上所受载荷的大小，记为F_h，F_h为摆动绳在第h次试验中所提取载荷的大小，h＝1，2，...，Q，Q为均匀试验的总次数。

其次，将拨穗机简化模型导入到ABAQUS有限元软件中进行结构静力学分析，通过自动划分方式进行该简化模型的网格划分工作，在前处理中进行边界约束和所提载荷F_h的施加，仿真求解后分别得到均匀试验表中每组工况对应的最大应力。最后将该拨穗机的有限元分析模型导入到FE-SAFE疲劳分析软件中，并设置由上述动力学仿真计算得到的载荷谱，经过软件求解得到该拨穗机每组工况所对应的寿命，记为L_h，h＝1，2，...，Q，Q为均匀试验的总次数。

S4定向服务模型的建立：