优化设计在农业机械设计中的应用研究(2)

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摘要：2.2.2 实验模态分析法 在农业机械结构中，其中有种物质叫做模态，通过对模态的固定频率等数值分析，会对农业机械出现的故障、辐射噪声等都有一定的

2.2.2 实验模态分析法

在农业机械结构中，其中有种物质叫做模态，通过对模态的固定频率等数值分析，会对农业机械出现的故障、辐射噪声等都有一定的诊断、控制或其他作用。 另外，如果将模态分析法与有限元法综合并用，那么得出的数值将更为准确，因此建造的农业机械结构就更为科学合理。

2.3 动态优化方法在农业机械设计上的应用

2.3.1 利用农业机械的约束条件求出抗振值

每个农业机械设计都有一个总的设计思路及程序， 而动态优化方法就是要保证在总设计思路内， 并且使其不得跳出总设计程序外。 比如，在不受其他条件的影响下，可有三种关于农业机械设计动态优化方法，分别为基于变分原理、基于极小值、基于模态柔度及能量平衡三种方法， 同时三种方法又分别通过分析泛函数、形状函数、质量、刚度等条件进行分析，最终求出一个最为稳定的抗振值， 并以此值作为建造农业机械工程设计的参考值。 如果求出的值是正确的，那么会大大提高农业机械的工作效率[4]。

2.3.2 通过农业机械规格找寻数字变量

通常而言，设计农业机械结构的人们会依据以往的经验判断其规格， 比如农业机械的中耕机比一般的规格小， 那么设计师们会根据经验及市场行规分析评判，并得出一些基本的数据信息。 通过这种多次的检查评估， 才能最终确定适合该农业机械工程设计的动态优化方法。 而这些数据信息都被称作为数字变量，因此通过对这些数字变量的反复分析，才能提高农业机械工程设计的完整平衡性。

3 结束语

综上所述， 数字化设计和动态优化方法都对农业机械设计有着重要作用， 但数字化设计更偏向于使用现代科技手段去完成设计，一方面对于购买者更具有吸引力，另一方面可以降低农业机械工程设计的成本。 而动态优化方法是用数值分析的方法来完成设计，一方面具有很强的数据说服力，另一方面还可以丰富农业机械工程的设计理论依据。

[1] 邓岭，李程.优化设计在农业机械设计中的应用研究[J].南方农机，2019，50(17)：63+65.

[2] 李薇.数字化设计在农业机械设计中的应用[J].农机使用与维修，2019(7)：33.

[3] 李玉芹.动态优化方法在农业机械设计中的应用研究[J].山东农业工程学院学报，2019，36(6)：13-14.

[4] 刘强.自动控制技术在农业机械中的应用[J].农机使用与维修，2017(3)：1-2.

优化技术是指通过一定的方法提高农业机械的性能， 从而提高农业生产效率的技术。 而数字化设计和动态优化方法，对农业机械工程设计有很好的借鉴和促进作用。 其中数字化设计提供现代化建模分析，而动态优化方法提供数值分析。 因此，笔者分别通过分析每种设计的现状、作用、方法等，来说明其对农业机械工程设计中的应用价值。1 数字化设计在农业机械工程设计中的运用1.1 数字化设计对于农业机械设计的作用1.1.1 缩短农业机械设计时间在传统的农业设计技术中，往往要分为众多不同的阶段，而且在每个不同的阶段都有一个特定的模型设计， 那么看来过多设计的模型，必定会导致在最终阶段时候难做选择，从而降低设计效率， 甚至出现设计数据不足等情况。 而反观数字化设计模式，在设计方式上并没有若干阶段性建模操作，只需在设计初始时，通过详细分析判定将来设计的情况，进而只建立一种恒定的模型。 这样不仅使得农业机械工程设计时间得到了有效利用，而且还避免造成设计数据缺失的情况 将并行设计运用到农业机械设计中并行设计是一种三合一产品设计方式， 是从宏观上来看待农业机械的整个生命周期，通过并行计算机、现代通信、管理三种技术，来设计某一机械、工程或建筑等模型。 由此可看出，并行设计不仅设计目标较为长远，而且在计算机技术的数据保障下，可实时分析到农业机械工程设计的每一环节， 并且提高其智能化程度，最终使得农业机械工程设计的向前创新发展[1] 有利于提高农业机械建模的准确性对比传统的设计方式，从开始到最终都需要在每一个环节，设置参与的人及需要的物料等。 那么从整个设计过程来看，传统设计消耗了大量的人、财、物力，而且设计方法还不一定符合实际需求。 而反观数字化设计，通过现代计算技术先模拟出一个与实物相近的数据模型，在对其进行各方面的调试匹配，可以在较短的时间内完成正确数据的组装， 再将最后组装的模型数据应用到实物投产当中。 因此，数字化设计一方面降低了大量的生产成本，另一方面也提高了农业机械建模的准确性 数字化设计应用1.2.1 应用在农业机械设计创新上技术人员在进行农业机械工程设计时， 要从用户主体出发思考其的多用性，即从农民出发，在购买农业机械设备后，为其带来的实际效果是否值得购买的价格价值。 而在农村种田劳作过程中，普通的机械难免会发生种种问题，如因爬坡力不强导致机械爬不上坡，或因轴承带承受不了压力崩断等问题。 如果利用数字化设计的全面性，就可在机械设计时预知这些问题，并通过改善设计解决这些问题。 由此可见，数字化设计一方面提高了农业机械的重复利用率，另一方面也提高了产品设计的创新能?将虚拟现实技术应用于农业机械设计在建造与实物同比的3D 模型时，可通过虚拟现实技术进行反映，使得建模具有极高的仿真性。 一方面，在农户进行购买时可将其用于展示展览，因为既可以让农户了解产品的全部性能，又可以提高农户对于产品的体验程度。 另一方面，对于农业机械的研发人员， 虚拟现实技术可以让其更好地投入到农业机械开发的工作当中，从而提高农业机械的实用程度[2]。2 动态优化方法在农业机械设计中的应用2.1 动态优化方法现状目前， 主流的动态优化方法是指通过农业机械本身具有物理性质，分析得出的具体数值作为安全、实用效果的验证标准，并且将这些数值作为农业机械生产的设置指标。 但随着农业经济的不断发展，人民日益对于粮食的需求量逐渐增长，导致农业机械的性能要求也日渐增大。 因此传统农机已很难适应现代农业发展， 需要使用动态优化方法来为农机设计提供更为精确的数值。 而动态优化方法中主要包括两个步骤，一是根据实物的实际情况建模，二是分析数据后，选取合适数据进行建模[3] 动态优化方法的数学模型方法2.2.1 有限元法该方法主要是利用弹性力学的原理， 根据农业机械的物理特征，将其分为若干个可计算的模块，分别导入相应求值公式推导算出数值，最终将这些数值与实物分析比对，如果出现差值那么就是找出问题所在，然后再进行研究分析。 但不足之处是，物理公式一般是在恒定的条件下计算， 而农业机械作业的环境总是不恒定的，那么计算出的数值是带有偏差的。 因此，对于有限元法的数值需要进行多次比对改正，才可以确定最终数?实验模态分析法在农业机械结构中，其中有种物质叫做模态，通过对模态的固定频率等数值分析，会对农业机械出现的故障、辐射噪声等都有一定的诊断、控制或其他作用。 另外，如果将模态分析法与有限元法综合并用，那么得出的数值将更为准确，因此建造的农业机械结构就更为科学合理 动态优化方法在农业机械设计上的应用2.3.1 利用农业机械的约束条件求出抗振值每个农业机械设计都有一个总的设计思路及程序， 而动态优化方法就是要保证在总设计思路内， 并且使其不得跳出总设计程序外。 比如，在不受其他条件的影响下，可有三种关于农业机械设计动态优化方法，分别为基于变分原理、基于极小值、基于模态柔度及能量平衡三种方法， 同时三种方法又分别通过分析泛函数、形状函数、质量、刚度等条件进行分析，最终求出一个最为稳定的抗振值， 并以此值作为建造农业机械工程设计的参考值。 如果求出的值是正确的，那么会大大提高农业机械的工作效率[4] 通过农业机械规格找寻数字变量通常而言，设计农业机械结构的人们会依据以往的经验判断其规格， 比如农业机械的中耕机比一般的规格小， 那么设计师们会根据经验及市场行规分析评判，并得出一些基本的数据信息。 通过这种多次的检查评估， 才能最终确定适合该农业机械工程设计的动态优化方法。 而这些数据信息都被称作为数字变量，因此通过对这些数字变量的反复分析，才能提高农业机械工程设计的完整平衡性。3 结束语综上所述， 数字化设计和动态优化方法都对农业机械设计有着重要作用， 但数字化设计更偏向于使用现代科技手段去完成设计，一方面对于购买者更具有吸引力，另一方面可以降低农业机械工程设计的成本。 而动态优化方法是用数值分析的方法来完成设计，一方面具有很强的数据说服力，另一方面还可以丰富农业机械工程的设计理论依据。参考文献：[1] 邓岭，李程.优化设计在农业机械设计中的应用研究[J].南方农机，2019，50(17)：63+65.[2] 李薇.数字化设计在农业机械设计中的应用[J].农机使用与维修，2019(7)：33.[3] 李玉芹.动态优化方法在农业机械设计中的应用研究[J].山东农业工程学院学报，2019，36(6)：13-14.[4] 刘强.自动控制技术在农业机械中的应用[J].农机使用与维修，2017(3)：1-2.

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