枸杞植株的动力学特性研究

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1、枸杞植株的动力学特性研究何苗坎杂李成松王丽红杨兰涛陈兴华石河子大学机械电气工程学院摘要：为进行振动式枸杞采收装置的研发，需寻求枸杞植株动力学特性。通过出间调研获得枸杞植株基本参数和树形结构，利用SolidWorks软件进行植株的三维模型的简化和建立，并利用ANSYSWorkbench对植株进行了模态分析和谐响应分析，由模态分析获得植株前10阶固有频率。由谐响应分析可知：当激振频率为23Hz时植株能获得最大加速度响应;提取激振不同位置时各关键点的最大加速度值并进行曲线拟合，获得枸杞植株一侧枝条的动态传递规律模型，通过输入关键点代号，确定施加力的大小，选取对

2、应激振条件，即可得到该关键点在激振条件下的最大加速度。关键词：枸杞;动力学特性;谐响应分析;作者简介：何苗（1993-），女，重庆巫山人，硕士研究生，（E-nia订）hm_8311@163.com。作者简介：坎杂（1963-）,男，新疆精河人，教授，博士生导师，（E-mail）kz-shz@163.com。收稿日期：2017-05-11基金：国家自然科学基金项目（51541509）StudyontheDynamicCharacteristicsofLyciumBarbarumPlantHeMiaoKanlaLiChengsongWangLihongYan

3、gLantaoChenXinghuaCollegeofMechanicalandElectricalEngineering,ShiheziUniversity;Abstract：Inordertostudythevibrationlyciumbarbarumharvestingmechanism,lyciumbarbaruplantdynamicscharacteristicsneedtobeexplored.Basicparametersandtreestructureoflyciumbarbarumplantwereobtainedthroughfi

4、eldinvestigation.UsingSolidWorkstosimplifyandestab1ishthrce-dimcnsionalmodelofplant.ModalandharmoniousresponscofplantwereanalyzedbyANSYSWorkbench.First10naturalfrequenciesofplantwereobtainedbymodalanalysis.Harmonicresponseanalysisshowsthatwhenexcitationfrequencyis23Hz,plantcanobt

5、ainthemaximumaccelerationresponse;curveittofitwhatmaximumaccelerationvalueofeachkeypointunderdiffcrcntcxcitationconditions,thenformulaofdynamictransmissionoflyciumbarbarumwasobtained.Theresultscanprovideareferenceforstudyingthevibrationharvestingmechanismoflyciumbarbarum.Keyword：

6、lyciumbarbonim;dyneimicchoractcristics;honnonicrcsponscanalysis;Received：2017-05-110引言枸杞(LyciumBarbarum)是茄科枸杞属多分枝灌木，果实富含类胡萝卜素、多糖、磷及锌等营养成分，其维生素C、亚油酸的含量远高于普通果蔬m,具有增强免疫力、抗氧化等多方而的药理作用②。随着枸杞在我国种植而积的逐年增加，采摘问题已经成为限制枸杞产业发展的瓶颈[3-4]o枸杞采收主要以人工为主垃1，存在劳动强度大、效率低等问题鸟1。国内外学者对枸杞机械化采收进行了研究[7-10],但

7、技术成熟的枸杞采收装置未见大面积使用。冃前，振动采收方式是采收装置的主要研究方向I1U，因此对植株动力学特性研究是研制振动式采收装置的基础。张最等人建立了枸杞挂果枝条的振动力学理论模型，并进行了仿真分析[12];XiuyingTang等人通过枸杞植株的基木参数建立了植株模型，进行了动力学分析，利用应力大小分析了最佳激振作用力曲；贺磊盈对核桃果树进行动力学仿真，分析了不同激振情况下果树的加速度响应11型。本文利用ANSYS软件对枸杞植株主枝进行动力学仿真，获取了植株的动态传递规律。1植株有限元模型建立1.1植株三维模型建立为建立枸杞植株的三维模型，测量了植

8、株的基本物理参数。测量吋间为2016年7月11口，测量地点是新疆生产建设兵团第七