تعیین نیروی کششی کولتیواتور با استفاده از روش اجزاء محدود سهبعدی پیشرفته

داشتن شناخت صحیح از رفتار دینامیکی خاک میتواند به طراحی شکلهای متنوعی از ابزار منجر شود که موجب کاهش نیروی کششی و انرژی در یک محدوده وسیعی از سرعتهای مورد تقاضا میگردد. در این تحقیق برای تعیین نیروی کششی کولتیواتور، از روش اجزاء محدود استفاده شده است. از آنجا که حرکت کولتیواتور در داخل خاک وابسته به زمان میباشد، نوع تحلیل دینامیکی فرض شده است. برای شبیهسازی برهمکنش تیغه و خاک، تعیین رفتار مدل خاک از اجزاء اساسی تحلیل به شمار میرود. در این بررسی، خاک به صورت یک ماده الاستیک کاملاً پلاستیک فرض شده است که از الاستیسیته خطی برای نشان دادن رفتار الاستیکی و مدل پلاستیسیته دراکر- پراگر 1 برای نشان دادن رفتار پلاستیک خاک استفاده شده است. از نرم افزارABAQUS برای شبیهسازی برهمکنش کولتیواتور و خاک استفاده شده است. خاک انتخاب شده برای بررسی حاضر، خاک منطقهپردیس نازلوی دانشگاه ارومیه است که پارامترهای کولمبی آن توسط آزمایشگاه مکانیک خاک استان آذربایجان غربی تعیین گردید. دراین تحقیق، اثرات سرعت حرکت در عمق15cm در میزان نیروی کششی مورد نیاز برای حرکت کولتیواتور تعیین شده است. در نهایت نیروی کششی مورد نیاز برای حرکت کولتیواتور در سرعتهای مختلف توسط روش المان محدود تعیین و با آزمایشات مزرعهای و مدل هندریک مقایسه شده است. نتایج المان محدود نزدیکی قابل قبولی با نتایج مزرعهای داشت اما نسبت به روابط هندریک دارای مقادیر بسیار کمتری بود

کلیدواژه ها:

نیروی کششی ، برهمکنش کولتیواتور و خاک ، تحلیل دینامیکی ، روش اجزاء محدود