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海底犁式挖沟机犁体动力学数值仿真分析被引量：2: 2013年; 有效模拟海底犁式挖沟机犁体土壤挖掘过程及分析犁体受力情况对整机结构优化及提高操控性具有重要意义.本文分析了线性Drucker-Prager塑性屈服准则的土壤弹塑性本构方程,结合一阶线性水波对海底土壤的动压力方程,建立犁体、海底土壤及海流的动力学方程,采用ABAQUS无网格粒子法进行仿真模型的数值求解.通过陆地试验结果验证基于无网格粒子法的犁体挖掘土壤仿真模型的可行性.针对海底作业情况仿真,结果表明水波对犁体牵引力产生正弦影响.同时揭示犁体作业时土壤的应力变化过程,随着土工参数值的增加,犁体牵引力呈非线性增加,其中弹性模量影响较大,不排水剪切强度及摩擦角影响近似.; 王立权宫含洋邢晓冬弓海霞; 关键词：数值仿真

Optimized Design for the Plow of a Submarine Plowing Trencher被引量：1: 2013年; 耕作 trencher 的潜水艇的犁是主要功能的机制之一，并且它的优化是很重要的。设计参数在决定一个容器的拖引的力量的要求起一个很重要的作用。一个多客观的基因算法在获得犁的最佳的设计的努力基于犁表面的分析模型被检验了并且适用。为一个特定的土壤条件，草稿力量和是在犁的工作过程的关键参数的犁板表面区域被发现犁片穿入角度的相应最佳的价值和犁的主要的切片的二个表面角度优化。象偏差，犁板电梯角度，正切线的尖变化，和跨越的长度的犁板方面角度那样的参数也沿着土壤流动方向关于犁板表面的力量被分析。结果证明优化的犁有改进的犁表演。分别地，主要的切片和犁板的草稿力量是 10.6% 和 7% 不到原来的设计。犁板的 Gaussian 弯曲的标准差被 64.5% 降低，它暗示优化犁板表面的光滑比原版大得多。; Hanyang GongRuhua YuanXiaodong XingLiquan WangZhipeng WangHaixia Gong; 关键词：挖沟机犁耕主切削刃

海底犁式挖沟机犁体建模及土壤裂解研究被引量：7: 2012年; 海底犁式挖沟机犁体工作面的结构直接影响挖掘效率及牵引力大小,对犁体工作面进行数学建模分析及挖掘机理研究具有重要的理论指导和工程实践价值。利用空间平面及水平直元线法建立犁体主切削面和翻抛曲面方程,根据翻抛土壤能量最小方向得到土迹线方程,基于犁体工作面土壤运动机理建立土壤裂解和翻抛的动力学方程,据此确定了牵引力的理论计算方法。数值仿真计算表明,翻抛曲面曲率影响土壤翻抛的法向力及切向力,牵引速度的变化对土壤翻抛的切向力影响较大;影响主切削面受力的主要因素包括土壤粘聚力和内摩擦角,且随着粘聚力与内摩擦角增加,后者对主切削面受力影响较大。海底犁式挖沟机试验样机的陆地试验结果与理论计算结果基本吻合,例如当沟深为0.8 m时,实测牵引力与理论值的相对误差为3%,试验结果验证了所建立的犁体牵引力的理论计算方法的可行性。该研究可以有效预测海底犁式挖沟机工程样机的牵引力,进而为工程样机的设计及海试等提供理论和技术参考。; 宫含洋王立权邢晓冬弓海霞; 关键词：动力学仿真

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国家自然科学基金(51179040)