農業機械設計上虛擬樣機技術的應用分析

李倩云，侯志偉

（湖南人文科技學院，湖南 婁底 417000）

虛擬樣機技術是一種在計算機上操作的技術，在物理樣機還沒有建立之前，通過計算機技術，建立一個虛擬的數字化機械模型。之后，再通過計算機仿真技術的應用，分析虛擬模型，最后通過圖形的形式將虛擬系統模型在軟件上顯示出來。并將其應用在機械產品設計中，做到降低企業生產成本，提高企業設計效率的作用。

1 在農業機械設計中應用虛擬樣機技術的意義

通常設計農業機械產品時，大多數根據經驗來設計，確定設計參數也通常用設計經驗，這非常不利于企業的發展與創新。并且由于我國農業用地地理形勢、農作物適應形勢等方面具有廣泛的多樣性，由此導致機械設計也存在差異性。在農業機械設計中應用虛擬樣機技術后，虛擬樣機技術不但能夠對于機械產品的結構、外形與功能進行模擬，其還能將設備的基礎設計與初始方案做出相應的完善。另外，虛擬樣機技術還做到了有效地降低機械設計產品重量，從而降低企業生產成本。

2 在農業機械設計中虛擬樣機技術的具體應用

在農業機械設計中，虛擬樣機技術主要是利用ADAMS軟件進行仿真技術。或者將其與其他軟件進行結合利用的方式進行分析。做到強化農業機械產品設計，節約企業設計成本，提高設計效率。

2.1 ADAMS仿真技術

ADAMS仿真技術是將虛擬的機械設計樣機模型建立在ADAMS軟件中，利用其仿真技術的相關功能。其主要的優點在于能夠做到無縫連接數據，但是ADAMS仿真技術難以將較大型的、復雜的模型建立出來。例如，在對稻麥聯合收割機進行模型設計的過程中，使用ADAMS軟件可以對模型基本結構進行優化，通過這種軟件設計出來的仿真收割機，能夠模仿真實進行割刀運動，通過這種仿真設計，能夠使其結構更加合理，提升其設計精準性，進而優化整個農機設計流程，提升實際效用。

2.2 結構分析軟件

在農業設計中的ADAMS仿真軟件難以分析大型的結構。因此在農業機械設計中，當要分析的對象不是剛體時，就需要利用相應的機械設計結構分析軟件。如將ADAMS仿真技術結合ANSYS有限元分析技術，建立水稻移栽、水稻缽苗的模型，將仿真結果與物理實驗結果進行對比，分析模型是否可行，從而設計出更優質量的產品。通過兩個軟件的結合利用方式模擬割整機的工作方式，能夠實際測量相應的尺寸，綜合其工作原理，設計出性能好，質量優，成本少，并且能夠滿足實際農業需要的耕整機。通過ANSYS有限元軟件與ADAMS仿真技術進行建模，能夠分析農業作物的特性。

2.3 控制系統分析軟件

在新時代的農業機械設計中，ADAMS仿真虛擬樣機技術的應用主要是依靠機械系統與控制系統結合的發展方向。根據控制系統軟件的結合能夠對于曾經難以實現的復雜運動進行模擬。并且其能夠促進結構運動，提高機械設計的精度與可靠性。例如，利用ADAMS仿真技術與MATLAB軟件綜合利用的方式對機械軸承系統進行分析，根據其收到的應力與載荷的作用，使機械在實際工作中展示出的力學性質。在分析收獲機聯合馬鈴薯的特性時，首先將收獲機的液壓模塊輸送壁模型進行仿真，主要運用的仿真模型是ADAMS，接著將控制的構件模型應用在SIMULINK中，最后利用ADAMS仿真虛擬樣機技術與MATLAB結合仿真模型的系統。將系統模型分析完之后，便實現了輸送臂在虛擬樣機中的實際工作原理。

3 結語

加強農業機械設計的研究，提升虛擬樣機技術在整合設計過程中的應用水平，可以對農機設計過程中存在的缺陷做到充分掌握，進而彌補虛擬技術應用不足的問題，提升產品質量。滿足新時代下農業機械設計的需要，從而促進我國農業機械設計的發展。