شبیه سازی و اصلاح مدل ارتعاشی پلتفورم کمباین برداشت غلات با استفاده از آنالیز مودال عملیاتی (oma)

چکیده ارتعاش در پلتفورم برشی کمباین برداشت غلات باعث افزایش افت دانه و کاهش عمر وسیله نقلیه شده و می تواند دقت و آسایش کاری راننده را تحت تاثیر قرار دهد. برای تعیین رفتار ارتعاشی یک سازه مکانیکی، ارائه مدلی که نیرو های اعمال شده به سازه را با پاسخ های ارتعاشی ناشی از آن به هم مربوط کند نقش اساسی بازی می کند. برای بسیاری از سازه های مکانیکی فقط داده های پاسخ قابل اندازه گیری هستند، درحالی که شرایط بارگذاری واقعی معلوم نیست. آنالیز مودال عملیاتی (oma) فرایند تعیین مشخصات دینامیکی یک سازه بر اساس پاسخ های خروجی است (اطلاعات مربوط به تحریک ورودی مورد نیاز نیست). استفاده از این قبیل فرایند-ها، تعیین مدل مودال سازه هایی که با نیرو و ارتعاشات محیطی تحریک می شوند را ممکن می سازد. در این پایان نامه، آزمایش های ارتعاشی کنترل شده ای بر روی پلتفورم برشی یک کمباین جاندیر مدل 955 اعمال گردیده است. در طول تست، کمباین به وسیله موتور و ارتعاشات ناشی از قسمت های کاری مختلف ازجمله مکانیزم واحد کوبش، بالابرنده و تیغه برش تحریک شده است. سیگنال های شتاب، با یک دستگاه جمع آوری داده شش کاناله همراه با نرم افزار اندازه گیری pulse lab shop ضبط شده اند. سیستم pulse برای نرخ نمونه گیری 953/1 میلی ثانیه تنظیم شده است. بنابراین حدود 16384 نمونه متناظر با مدت نمونه گیری 32 ثانیه به دست آمده است. اندازه گیری ها برای مقدار ثابتی از دور موتور و ارتفاع برش انجام شده اند. سپس تکنیک تجزیه حوزه فرکانسی (fdd) به وسیله نرم افزار mescope استفاده شده تا پارامترهای مودال سازه در حال ارتعاش را در شرایط کاری واقعی تخمین بزند. تکنیک fdd یک تکنیک غیرپارامتریک برای آنالیز مودال عملیاتی (oma) سازه ها است که پارامتر های مودال را مستقیماً از محاسبات پردازش سیگنال تخمین می زند. سپس یک مدل اجزاء محدود که نشان دهنده رفتار ارتعاشی پلتفورم برشی است تهیه شده است. برای این منظور، بدنه پلتفورم، تیغه، مارپیچ حلزونی، پروانه و مجموع 56 پرچ، 13 نگه دارنده تیغه و 28 انگشتی در نرم افزار abaqus مدل شده اند. این قطعات با 140 قید هم مرکزی و 100 قید صفحات موازی مونتاژ و با الما های چهاروجهی شبکه بندی شده اند. سپس مدل اجزاء محدود، با مقایسه نتایج تخمین زده شده از آنالیز مودال عملیاتی داده های اندازه گیری شده، به طور موفقیت آمیز به روز گردیده است. نتایج نشان دهنده آن است که شرایط رزونانس اطراف فرکانس طبیعی مود پنجم (50 هرتز) وجود دارد. چون مقیاس بندی شکل مود های عملیاتی تخمین زده شده وابسته به سطوح تحریک مجهول است، باید قسمت های مختلف این شکل مود ها به طور صحیح مقیاس بندی شوند. بنابراین استراتژی تغییر جرم برای تخمین زدن فاکتور مقیاس مود ها استفاده شده، سپس ماتریس frf به وسیله مود شیپ های تخمین زده شده، محاسبه گردیده است. سرانجام تکنیک اصلاح سازه به منظور دست یابی به عملکرد برداشت بهتر و عملیات آسان تر، به وسیله تغییر ماتریس جرم بر روی سازه اعمال گردید. روش های اصلاح سازه به عنوان بهترین و در مواردی تنها استراتژی برای طراحی مجدد سازه های پیچیده به کار می روند. در نتیجه، فرکانس طبیعی مود پنجم (50 هرتز) پلتفورم برشی کمباین، به 48 هرتز تغییر یافت تا شرایط رزونانس و نتیجتاً ارتعاشات پلتفورم کاهش داده شود.