【正文】 模型以后，用戶 指示程序自動地生成有限元網(wǎng)格，分析、估計網(wǎng)格的離散誤差，然后重新定義網(wǎng)格大小，再次分析計算、估計網(wǎng)格的離散誤差，直至 誤差 低于用戶定義的值或達到用戶定義的求解次數(shù)。映像網(wǎng)格劃分允許用戶將幾何模型分解成簡單的幾部分，然后 選擇合適的單元屬性和網(wǎng)格控制，生成映像網(wǎng)格。包括四種網(wǎng)格劃分方法：延伸 劃分、映像劃分、自由 劃分和自適應劃分 [14]。自底向上進行實體建模時，用戶從最低級的圖元向上構(gòu)造模型，即：用戶首先定義關鍵點，然后依次是相關的線、面、體。 ANSYS 程序還提供了拖拉、延伸、旋轉(zhuǎn)、移動、延伸和拷貝實體模型圖元的功能。 ANS YS 程序提供了完整的布爾運算，諸如相加、相減、相交、分割、粘結(jié)和重 疊。用戶利用這些高級圖元直接構(gòu)造幾何模型，如二維的圓和矩形以及三維的塊 、球、錐和柱。 ANSYS 程序提供了兩種實體建模方法：自頂向下與自底向上。 ANSYS 軟件的模塊介紹 前處理模塊 PREP7： 雙擊實用菜單中的 “Preprocess or” ，進入 ANSYS 的前處理模塊。目前版本為 版，其微機版本要求的操作系統(tǒng)為 Windows 95 或 Windows NT,也可運行于 UNIX 系統(tǒng)下。軟件提供了 100 種以上的單元類型 ，用 來模擬工程中的各種結(jié)構(gòu)和材料。軟件主要包括三個部分：前處理模塊，分析計算模塊和后處理模塊。 ANSYS 軟件概述 ANSYS 軟件是融結(jié)構(gòu)、流體、電場、磁場、聲場分析于一體的大型通用有限元分析軟件。30 余年來， ANSYS 公司一直致力于設計軟件的開發(fā)，不斷吸取新的計算方法和計算技術，領導著世界有限元技術的發(fā)展 [12]。 設計人員在虛擬世界中 創(chuàng)造新產(chǎn)品，可以從人機工程學角度檢查設計效果、設計人員可直接參與操作模擬，移動部件和進行各種試驗，以確保設計的準確性，這種技術的特點是：及早看到新產(chǎn)品的外形，以便從多方面觀察和評審所設計的產(chǎn)品；可以使用不同的虛擬工具來扭曲、擠壓和拉伸物體；可以虛擬地切削或擠壓材料，無需耗費材料或占用寶貴的加工設備；及早發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)空間布局中的干涉和運動機構(gòu)的碰撞等問題；直接觀察數(shù)控加工中刀具的運動軌跡是否正確 。盡管 VR 技術在 CAD 中的應用前景誘人，不過離廣泛推廣應用還有一定距離。特別是利用 VR的交互能力，支援概念設計中的人機工程學，檢驗操作時是否舒適、方便，這對摩托車、汽車、飛機等的設計作用尤其顯著，在協(xié)同設計中，利用 VR 技術，設計群體可直接對所設計的產(chǎn)品進行交互。其次它還可以在設計階段模擬產(chǎn)品裝配過程，檢查所用零 部件是否合適和正確。 虛擬現(xiàn)實 (VR)與 CAD 集成 ： VR 技術在 CAD 中的應用面很廣，首先可以進行各類具有沉浸感的可視化模擬，用以驗證設計的正確性和可行性 [11]。因此，智 能 CAD 不僅是簡單地將現(xiàn)有的智能技術與 CAD 技術相結(jié)合，更重要的是深入研究人類設計的思維模型，最終用信息技術來表達和模擬它，才會產(chǎn)生高效的 CAD 系統(tǒng)，為人工智能領域提供新的理論和方法。 智能化 ： 設計是一個含有高度智能的人類創(chuàng)造性活動領域，智能 CAD 是 CAD發(fā)展的必然方向。應運而生的虛擬設計、虛擬制造、虛擬企業(yè)就是該集成層次上的應用。 集成化 ： CAD 技術的集成化將體現(xiàn)在三個層次上 ∶ 其一是廣義 CAD 功能，CAD/CAE/CAPP/CAM/CAQ/PDM/ERP 經(jīng)過多種集成形式，成為企業(yè)一體化解決方案。目前，除了 CAD 支撐軟件逐新疆大學畢業(yè)設計（設 計） 14 步實現(xiàn) ISO 標準和工業(yè)標準外，面向應用的標準零部件庫、標準化設計方法已成為 CAD 系統(tǒng)中的必備內(nèi)容 ，且向 合理化工程設計的應用方向發(fā)展。 3D市場的主流 軟件 Unigraphics、 Pro/Engineer、AutoCAD、 Solid Edge、 SolidWorks、 IDEAS 及 CimatronCAD 等。 Pentium 處理器和 NT 環(huán)境已經(jīng)或者正在成為 CAD/CAM 軟件運行和應用的主 流平臺 。 隨著 Pentium 芯片和 Windows NT 操作系統(tǒng)的出現(xiàn)并流行，以前只能運行在工作站上的 CAD/CAM 軟件現(xiàn)在也可以運行在微機上。大幅度地提高了產(chǎn)品的設計效率和質(zhì)量 ,將設計人員的精力從繁瑣的繪圖 ,查手冊等重復性勞動中解放出來 ,成為現(xiàn)代工業(yè)中必不可少的主要技 術手段。計算機輔助設計能極大地提高設計質(zhì)量，減輕設計人員的勞動，縮短設計周期，降低產(chǎn)品成本，為開發(fā)新產(chǎn)品和新工藝創(chuàng)造了有利條件。在 機械 設計中， 許多繁重的工作，例如非常復雜的數(shù)學和力學計算，多種設計方案的提出、綜合分析比較與優(yōu)化，工程圖樣及生產(chǎn)管理信息的輸出等，均可由計算機完成。世界各大航空、航天及汽車等制造巨頭不但廣泛采用 CAD/CAM/CAE 技術進行產(chǎn)品設計，而且投入大量的人力、物力及資金進行CAD/CAM/CAE軟件的開發(fā)，以保持自己在技術上的領先地位和國際市場上的優(yōu)勢。 CAD 在機械制造行業(yè)的應用最早，使用也最為廣泛。 CAD 技術是以計算機、外圍設備及其系統(tǒng)軟件為基礎，包括二維繪圖設計、三維幾何造型設計、有限元分析（ FEA）及優(yōu)化設計、數(shù)控加工編程（ NCP）、仿真模擬及產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理 （ PDM）等內(nèi)容 ， 是一種 設計人員借助于計算 機 進行設計的方法 [10]。 新疆大學畢業(yè)設計（設 計） 13 2 軟件介紹 CAD 技術的發(fā)展 隨著信息技術在個領域的迅速滲透， CAD/CAM/CAE 技術已經(jīng)得到了廣泛的應用，從根本上改變傳統(tǒng)的設計、生產(chǎn)、組織模式，對推動現(xiàn)有企業(yè)的技術改造、帶動整個產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的改革、發(fā)展新興技術、促進經(jīng)濟增長都具有十分重要的意義。該項目由新疆農(nóng)科院農(nóng)業(yè)機械化研究所、新疆大學機械學院及新疆農(nóng)業(yè)大學三家聯(lián)合承接。利用常規(guī)機具改裝回收殘膜，成本低但需要的輔助人員過多、回收率低，工作環(huán)境惡劣，工作強度大，從長遠來看不是殘膜回收的長久之計 [10]。而我國北方的大部分地區(qū)為干旱少雨區(qū)，近年來推廣的滴灌管道布置在地膜下面，因此苗期揭膜不可能在我國大面積推廣開來使用。相對于傳統(tǒng)農(nóng)機具如犁耙以及播種機等來講殘膜回收機理論上幾乎還處于空白，實際機型還處于初步研究探索試驗階段。國內(nèi)殘膜回收技術及機具按照農(nóng)藝要求和殘膜回收的時間分為苗期揭膜機械、秋后回收機械、耕層內(nèi)清撿機械和播前回收機械，以及利用常規(guī)機具改裝附加回收殘膜裝置等類型。 從總體來看歐美及日本，以色列等國家為防止殘膜造成的危害、便于回收，一方面推廣使用高強度、耐老化地膜；另一方面積極開發(fā)研制新型地膜，如可降解地膜殘膜，使殘膜經(jīng)一定時期自動分解形成無害物質(zhì)而混入土壤中；但其價格偏高，目前還不能推廣用于大田作物，僅對經(jīng)濟價值較高的蔬菜等作物應用較好。英國和前蘇聯(lián)采用懸掛式收膜機工作時松土鏟將壓膜土耕松，然后將薄膜收卷到羊皮網(wǎng)或金屬網(wǎng)上，收下的膜清洗干凈卷好備用。一個作業(yè)行程可同時回收四幅地膜；但這一機型不能用于回收作物收獲以后的殘膜，尤其是對于我國的農(nóng)膜偏薄，作物收獲后的地膜極易破碎，收卷時容易斷裂，影響機器的連續(xù)工作，無法得到廣泛的應用。 以色列的 JM1型的收卷式回收機 。 這些機具存在的主要問題是不能有效地將小塊碎膜回收，回收效果差。 ④ IMS800型滾筒式收膜機 [8]: 由山西省農(nóng)機研究所和山陰縣農(nóng)機局研制，主要用于大根茬地 (如玉米地 )殘膜的回收。當棉花 株高超過 500mm時，枝冠封垅會導致其作業(yè)速度大大降低。 ② SMJ2型地膜回機： 工作時先切斷作物粗根，松動地膜，四組摟齒盤將棉稈和地膜摟集成條后，用特制的大耙將集成條的殘膜人工摟成堆，再裝車拉出地外。比如： ① 1SM5型密排彈齒殘膜回收耙： 新疆農(nóng)墾總局研制的這種機型，作業(yè)幅寬5m，前后雙排彈齒 100根，由小四輪拖拉機懸掛作業(yè)，用于播種前對土層內(nèi)的殘膜回收。 我國殘膜污染問題相對較嚴重：一方面低成本地膜偏薄 (有的厚度僅 )，強度差 [1]，另一方面由于我國多數(shù)地區(qū)是作物收獲后收膜，地膜在田間停留時間較長，易破碎，并且主要依靠人工回收殘膜，勞動強度大，成本高， 碎膜不能有效回收。以色列是研究殘膜回收機起步較早的國家之一，主要用收卷機來回收殘膜，效果較好；因為以色列所用地膜較厚 ()，強度高，而且對于大田作物，鋪膜主要用于幫助種子發(fā)芽出苗期的保墑保溫，作物出苗后即開始收膜，地膜在田間停留時間較短 ，有足夠強度保證收卷時不會破碎 [7]，易于整膜回收再利用。 新疆大學畢業(yè)設計（設 計） 11 國內(nèi)外殘 膜回收技術研究現(xiàn)狀 殘膜回收處理問題是世界各國面臨的一個棘手問題。 計算機和信息技術的進步及其各種先進軟件的出現(xiàn)，促使農(nóng)業(yè)機械現(xiàn)代化設計向著虛擬設計、優(yōu)化設計等先進技術應用的方向發(fā)展。中國的農(nóng)業(yè)機械行業(yè)起步較晚，設計技術的整體水平還處于經(jīng)驗設計時期，還主要以技術模仿 、降低零部件的成本 (提高國產(chǎn)化率 )為主； CAD/CAE技術、虛擬設計、優(yōu)化設計等現(xiàn)代化設計技術還處于水平較低的普及階段。 經(jīng)過多年的努力，我國的農(nóng)業(yè)機械化已經(jīng)取得了長足的進展， 主要體現(xiàn)在：適應社會主義市場經(jīng)濟的農(nóng)業(yè)機械化發(fā)展機制已經(jīng)基本形成；農(nóng)業(yè)機械擁有量快速增長，農(nóng)業(yè)機械化水平持續(xù)提高，結(jié)構(gòu)不斷優(yōu)化；農(nóng)業(yè)機械化適用新技術推廣面積迅速擴大，加快了農(nóng)業(yè)技術進步和高效優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)的步伐；農(nóng)業(yè)機械化服務體系不斷完善和壯大，有力地支撐了農(nóng)業(yè)機械化快速健康發(fā)展；雖然我國農(nóng)機化水平已經(jīng)有了較大提高，但與國外發(fā)達國家相比，仍然有較大差距。隨著世界經(jīng)濟、科技的發(fā)展，我國的農(nóng)業(yè)機械化水平也取得了很大提高，但現(xiàn)在國際經(jīng)濟趨于全球化，我國也即將加入世界貿(mào)易組織，我國的農(nóng)機行業(yè)正面臨著嚴峻的考驗。 農(nóng)業(yè)機械的現(xiàn)狀 農(nóng)業(yè)機械化是農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的主要內(nèi)容和重要標志。 殘膜機研究的意義 為了有效地減少或消除耕作土壤中的白色污染， 通過在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)耕作中推廣機械化苗期殘膜回收、機械化農(nóng)作物收獲后殘膜回收和機械化可降解生物地膜應用等技術，減少和消除耕作土壤中殘留地膜對農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境的危害，同時為農(nóng)業(yè)經(jīng)濟效益的持續(xù)發(fā)展提供保證。當然我今天所做的工作不是并不是進行研發(fā)，而是對殘墨機結(jié)構(gòu)的建模、強度分析及參數(shù)優(yōu)化。此外有些殘膜回收機具存在如結(jié)新疆大學畢業(yè)設計（設 計） 10 構(gòu)復雜，可靠性低或者調(diào)整使用不方便等內(nèi)在缺陷 [6]。究其原因首先地膜太薄、強度太差，加上土地中作物殘茬、雜草太多，地膜與土地的親和力較強，膜土難以分離，給地膜的撿拾造成很大困難；再者殘膜回收是一項社會效益大而短期經(jīng)濟效益不明顯的工作。 如果不積極采取措施加以扼制，若干年后土質(zhì)嚴重惡化，農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量下降，土地將無法種植 ， 后果不可想象 [2]。由于新疆現(xiàn)已普遍應用寬膜植棉技術，每年都將新產(chǎn)生約 68萬噸殘膜。家畜食用了含殘膜的葉子和秸稈后會引起腸道疾病，嚴重時可造成死亡。據(jù)調(diào)查，連續(xù)覆膜種植 3～ 5次的田地，小麥產(chǎn)量下降 2%～ 3% 、玉米產(chǎn)量下降 l0%左右、棉花下降 l0%～ l5% [5] 4)牲畜誤食引起病害或死亡。 3)影響作物生長發(fā)育，降低作物產(chǎn)量。據(jù)調(diào)查，廢膜主要殘留在農(nóng)田的 0～ 20cm的淺 耕層內(nèi)，約占總殘留量的 80% 。在許多地區(qū)，田地里未回收的殘膜被風吹散后，掛附在農(nóng)田周圍的籬笆、樹枝、電桿上，飄到地頭、路旁、溝邊等處，對周圍環(huán)境構(gòu)成污染。殘膜回收問題已引起人們的極大關注。殘膜在土壤中 形成阻隔層影響根系的發(fā)育和均勻分布、阻礙作物對水分和養(yǎng)分的吸收、影響種子發(fā)芽、出苗，造成爛種、爛芽，使幼苗黃瘦甚至死亡，對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)本身構(gòu)成嚴重危害，給生態(tài)環(huán)境也造成很大損害。 新疆是地膜覆蓋栽培技術在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中應用最廣泛的省區(qū)。殘膜回收問題是制約農(nóng)業(yè)生產(chǎn)持續(xù)發(fā)展的重要因素之一。當前全球范圍內(nèi)正在積極推行的可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略 [4]，對于解決我國人多地步、土地資源緊缺的問題尤為重要。如果將它們填埋，會占用大量土地，而且，在很長一段時間內(nèi)難以分解 ； 部分的塑料含有毒性，如果用作餐具或食品包裝的材料，這樣對人體的健康不利 ； 使臭氧層變薄 。在這些污染物中，還加入了增塑劑，發(fā)泡劑，熱穩(wěn)定劑，抗氧化劑等。那么，到底什么是 “ 白色污染 ” 呢？ “ 白色污染 ” 主要指白色的發(fā)泡塑料飯盒，各種塑料袋，農(nóng)用地膜等給環(huán)境造成的污染。地膜覆蓋栽培技術具有節(jié)水抗旱、增溫保墑、防除雜草、節(jié)本增效、提高作物產(chǎn)量等諸多優(yōu)點，對于利用有限的水資源，發(fā)展旱地農(nóng)業(yè)有著重要的戰(zhàn)略意義。糧田、棉花種植面積為 533萬 km2，平均單產(chǎn) 900kg，若其中 35％采用地膜覆蓋種植，以每公頃增加 300kg估算，總產(chǎn)提高 56萬噸，等于增加 56萬 km2棉田 [1] 。其中玉米、棉花應用地膜面積都超過 100萬 km2 。地膜覆蓋的保墑效果，使作物根系深扎 ，也是一項抗旱措施，對于有效利用水資源、發(fā)展我國旱地農(nóng)業(yè)有著重要的戰(zhàn)略意義。美、德、法等國在地膜覆蓋種植技術的研究及新型覆蓋材料開發(fā)方面也做了大量工作．如對覆蓋材料的開發(fā)，研究了改變地面覆蓋小氣候和土壤條件的農(nóng)田保苗覆蓋膜，并開 發(fā)了加入殺菌劑的防病殺菌膜和由遇水分解的纖維素材料組成的多孔性薄膜片及光降解地膜等。歐、美、日等發(fā)達國家從 50年代就開始逐步將鋪膜種植技術應用于蔬菜及經(jīng)濟類作物。 intensity calculation。 arc springfinger。通過對主要部件 的強度分析， 研究 挑膜齒組及凸輪軸的應力 及變形情況，并且通過得到的數(shù)據(jù)進行結(jié)構(gòu)的優(yōu)化。對 4JSM— 1800棉秸桿切