[发明专利]一种基于流场分析的割草车刀片节能优化设计方法及割草车刀片

摘要

本发明公开了一种基于流场分析的割草车刀片节能优化设计方法及割草车刀片，该方法为：对刀片在割台中运动的情况进行分析，包括刀片在工作时表面的速度情况、压力情况以及刀片主轴上所承受的扭矩情况，在此基础上，将刀片主轴上承受的扭矩作为优化目标，对刀片进行目标优化，目标是扭矩最小，同时刀片还需要达到一定的速度要求，以保证顺利高效地进行草坪的修剪，刀片表面压力不能过大，以免刀片发生变形破坏。根据优化情况，对通用刀片进行改进，并进行仿真验证，最终进行实车实验，最终得出节能效率。本方法为割草车刀片的节能优化设计提供了一种量化的节能判断依据，并取得了较为满意的节能效果。

主权项

1.一种基于流场分析的割草车刀片节能优化设计方法，其特征在于：包括如下步骤：步骤1，初始方案的流场计算：采用FLUENT软件对原始刀片进行流场分析，根据分析结果输出刀片在工作时的表面速度分布图、压力分布图以及刀片主轴上所承受的扭矩图；步骤2，制定优化方案：根据步骤1得到的速度分布图、压力分布图以及刀片主轴上所承受的扭矩图分析刀片是否有能够改进的地方，在此基础上拟定目标优化方案，对刀片进行目标优化，得到理想的刀片形状；步骤3，刀片优化设计集成：在三维软件中建立刀片及流场的参数化模型和参数更新的批处理文件，导入Gambit软件中进行网格划分，并输出网格文件和Gambit命令流文件，导入Fluent软件中进行计算，保存计算结果和Fluent命令流文件；步骤4，集成优化：根据目标优化的结果结合在三维软件中修改进行刀片形状，并将修改后的刀片再次进行网格划分和流场分析，分析割草车刀片表面速度分布、压力分布以及刀片主轴上的扭矩情况；并将该方案与原始刀片进行对比，比较主轴上扭矩大小，判断是否节能，得出优劣；步骤5，实验验证：将优化方案用到实车上进行实车实验，检验实际情况是否达到节能效果，并与原始数据进行对比，最终得出节能效率。