仿真技術(shù)在農(nóng)機(jī)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

陳志雄

（湖北職業(yè)技術(shù)學(xué)院，湖北 漢川 432000）

1 仿真技術(shù)對(duì)農(nóng)機(jī)設(shè)計(jì)的重要性

仿真技術(shù)發(fā)展初期主要應(yīng)用于航空航天設(shè)計(jì)，經(jīng)過一段時(shí)間的改善與發(fā)展，應(yīng)用領(lǐng)域開始不斷拓展，加之農(nóng)機(jī)設(shè)計(jì)的發(fā)展需求，開始廣泛應(yīng)用于農(nóng)機(jī)設(shè)計(jì)。

研究者多采用癥狀自評(píng)量表、焦慮自評(píng)量表、抑郁自評(píng)量表或醫(yī)院焦慮抑郁量表等對(duì)腦癱患兒家長進(jìn)行調(diào)查分析，關(guān)于正常普通人群心理狀況的常模數(shù)據(jù)也多由這幾個(gè)表調(diào)査所得。目前國內(nèi)用PHQ-9和GAD-7所做研究很少，本文為PHQ-9和GAD-7的使用積累了一定的資料。臨床實(shí)踐證明，這兩個(gè)量表操作簡便，省時(shí)省力，適合在綜合醫(yī)院對(duì)患者進(jìn)行焦慮抑郁的篩查，以建立抑郁焦慮的初級(jí)預(yù)防體系，值得推廣。本研究的樣本量較小，且局限于我院腦癱兒童家長，后期將聯(lián)合其他地區(qū)醫(yī)院工作人員共同合作，擴(kuò)大調(diào)查樣本量使樣本更具代表性。

首先，通過MDT軟件，設(shè)計(jì)人員可以對(duì)農(nóng)機(jī)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)進(jìn)行構(gòu)思與設(shè)計(jì)，創(chuàng)建不同的表面；除此之外，還可以通過曲面改變零件原材料，構(gòu)建模型，從而有效消除農(nóng)機(jī)設(shè)計(jì)中所面臨的曲面不規(guī)則難題。其次，3DMAX軟件可以通過動(dòng)畫形式體現(xiàn)農(nóng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)過程；然后，MSC軟件集合了協(xié)同工作、可視化處理以及仿真技術(shù)，不僅可以降低農(nóng)機(jī)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)成本，提高其質(zhì)量，還可以縮短其市場投放時(shí)間。最后，軟件可以大幅度提升農(nóng)機(jī)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)效率。

2 農(nóng)機(jī)設(shè)計(jì)的三維實(shí)體造型

以Windows操作平臺(tái)為基礎(chǔ)的三維軟件，例如，MDT、3D MAX、MSC等，具有相同的建模思想，均是通過一系列措施對(duì)簡單草圖進(jìn)行處理，進(jìn)而獲取三維實(shí)體，例如，蒙皮、掃描、旋轉(zhuǎn)以及拉伸等。這些實(shí)體可以組成各個(gè)類型的機(jī)械零件，繼而通過裝配模快組為機(jī)械裝置，從而獲取與機(jī)械實(shí)體比例一致的計(jì)算機(jī)模型。本文選取型號(hào)為1GT-210的植被破碎機(jī)為例，對(duì)農(nóng)機(jī)三維造型中MDT軟件的應(yīng)用進(jìn)行研討。

三是實(shí)現(xiàn)水利資金運(yùn)行管理全過程監(jiān)督。從制度建設(shè)、預(yù)算管理、監(jiān)督檢查、廉政風(fēng)險(xiǎn)防控等各個(gè)方面，全面加強(qiáng)水利資金使用監(jiān)督管理，將各級(jí)財(cái)政安排的水利資金全部納入監(jiān)督管理范圍。建立多元化監(jiān)督體系，實(shí)現(xiàn)水利資金運(yùn)行管理全過程監(jiān)督，重點(diǎn)加強(qiáng)對(duì)資金規(guī)模大、涉及范圍廣、與民生密切相關(guān)的水利項(xiàng)目資金的監(jiān)督管理。

第一，繪制簡易二維草圖如圖1所示。對(duì)其進(jìn)行拉伸處理，拉伸長度控制在13mm左右即可，便可獲取實(shí)體。第二，以蓋板某一面充當(dāng)坐標(biāo)平面，在平面上畫四個(gè)圓形圖案，并將其拉伸，拉伸長度值約為13mm，便可獲取圓柱體。第三，利用挖削工具，繪制上述四個(gè)圓形圖案的草圖，通過實(shí)施挖通孔作業(yè)促使軸承端出現(xiàn)蓋孔。第四，選取適宜的草圖平面，結(jié)合突臺(tái)截面以及加強(qiáng)筋的尺寸、形狀，繪制簡易的二維草圖，通過拉伸處理，便可獲取突臺(tái)與加強(qiáng)筋。第五，選擇形狀、尺寸適宜的打孔工具，在規(guī)定位置進(jìn)行作業(yè)，通過特征陣列可以獲取其余螺栓孔。第六，設(shè)定蓋板打孔間離，選擇適宜形狀以及孔徑的打孔工具打制螺栓孔。這樣便可以獲取減速箱上蓋三維實(shí)體模型。如圖2所示，通過金屬顏色的渲染，便可以更加形象。

圖1 二維草圖

圖2 減速箱上蓋三維實(shí)體模型

3 三維實(shí)體利用

首先，工程圖構(gòu)造。對(duì)三維實(shí)體模型進(jìn)行全方位觀察，確保其符合設(shè)計(jì)、使用需求，如果與設(shè)計(jì)需求相符，可以通過相關(guān)軟件以任何位置繪制其三視圖；其次，檢測裝配。現(xiàn)代軟件不僅可以對(duì)零件加工工藝進(jìn)行綜合考慮，還可以對(duì)整機(jī)布局、零部件裝配關(guān)系進(jìn)行直接觀測，有利于節(jié)約人力、物力以及時(shí)間。第三，數(shù)控加工。傳統(tǒng)設(shè)計(jì)需要向加工中心提供設(shè)計(jì)完成的零部件數(shù)據(jù)，應(yīng)用仿真設(shè)計(jì)，結(jié)合CAM軟件，便可以仿真模擬未加工零部件，有效避免了加工過程中出現(xiàn)非正常現(xiàn)象，例如，干涉等，不僅如此，還可以檢查零部件間的靜態(tài)干涉。第四，整機(jī)動(dòng)畫圖像。結(jié)合三維軟件與三維設(shè)計(jì)實(shí)體模型，例如，MDT、3DMAX、MSC等，便可以獲取高仿真機(jī)械設(shè)備，而且利用軟件便可以對(duì)設(shè)計(jì)中的各個(gè)元素進(jìn)行調(diào)整。第五，動(dòng)力學(xué)以及運(yùn)動(dòng)學(xué)仿真。擇取動(dòng)態(tài)仿真軟件，例如，SIMPACK、DADS、ADAMS等，以動(dòng)力學(xué)以及運(yùn)動(dòng)學(xué)理論為主要分析視角，獲取仿真設(shè)計(jì)各個(gè)點(diǎn)的動(dòng)力學(xué)參數(shù)以及運(yùn)動(dòng)學(xué)參數(shù)，例如，位移、速度、加速度以及力等，為以后的分析提供參考數(shù)據(jù)。第六，通過有限元軟件分析機(jī)械的撓度、屈曲、振動(dòng)以及應(yīng)力等，從而對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)中所包含的材料參數(shù)以及力學(xué)參數(shù)進(jìn)行合理優(yōu)化，促使農(nóng)機(jī)設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)最優(yōu)。

4 結(jié)語

現(xiàn)階段，在農(nóng)機(jī)設(shè)計(jì)方面，仿真技術(shù)中的人機(jī)交互技術(shù)應(yīng)用較少，要想促使仿真技術(shù)在農(nóng)機(jī)設(shè)計(jì)中實(shí)現(xiàn)全面應(yīng)用，不僅要對(duì)計(jì)算機(jī)、實(shí)驗(yàn)設(shè)備以及三維軟件進(jìn)行完善，相關(guān)設(shè)計(jì)人員也要轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)設(shè)計(jì)方法與思想，只有不斷實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)創(chuàng)新，才能在真正意義上掌握仿真技術(shù)的應(yīng)用方法。

［1］張振國，呂全貴，張學(xué)軍，郭俊先.基于農(nóng)業(yè)機(jī)械化及其自動(dòng)化專業(yè)人才培養(yǎng)的CAD/CAE系統(tǒng)集成興趣小組設(shè)計(jì)與建設(shè)的探索［J］.新疆農(nóng)機(jī)化，2015，（3）.

［2］謝斌，李靜靜，魯倩倩，毛恩榮.聯(lián)合收割機(jī)制動(dòng)系統(tǒng)虛擬樣機(jī)仿真及試驗(yàn)［J］.農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào)，2014，（4）.