شبیه سازی تاثیر فرکانس مختلف ارتعاشی بر عملکرد زیرشکن ارتعاشی و خاک با استفاده ازروش المان های گسسته

برهم کنش بین خاک - ماشین چالشی اساسی برای محققان، توسعه دهندگان، سازندگان و طراحان ماشین های کشاورزی است. مدلسازی ادوات شخم زنی کاری اساسی در مهندسی است. هرچند که مدلسازی برهم کنش های بین خاک - ماشین به علت تغییرات سه بعدی خاک، رفتار غیر خطی خاک، پدیده برخورد و جریان پذیری خاک منطقه فصل مشترک (ارتباط) بین خاک وادوات و تاثیرات دینامیکی فرآیندی پیچیده است. شبیه سازی صحیح برهم کنش بین خاک - ادوات کلید اساسی برای این بهینه سازی است و ممکن است نیاز به تست های مزرعه ای زیاد با هزینه های گران را حذف کند و همچنین زمان توسعه و تایید مدل (نمونه) پیشنهاد شده برای ساخت را کاهش دهد. هدف این پژوهش توسعه مدل سه بعدی یک زیرشکن ارتعاشی با استفاده از روش المان های گسسته، شبیه سازی تاثیر فرکانس و زوایای مختلف ارتعاشی برعملکرد زیرشکن و تعیین پارامترهای تاثیرگذار بر نتایج شبیه سازی بود. برای مدلسازی توده ی خاک به عنوان یک ماده ی گرانوله ای، از برنامه ی رایانه ای PFC۳D استفاده شده است. تیغه تحت سرعت زاویه ای وانتقالی در جهت مثبت محور x در داخل سویل بین به حرکت درآمد. برای تیغه غیر ارتعاشی تنها سرعت انتقالی و برای تیغه ارتعاشی علاوه بر سرعت انتقالی، سرعت زاویه ای نیز تعریف شده بود. عمق کاری تیغه زیرشکن ۳۸ سانتی متر و سرعت انتقالی ۰/۸۹ متر بر ثانیه انتخاب شده بود. برای بررسی تاثیر فرکانس برعملکرد زیرشکن، از فرکانس ای ۱/۹۴، ۳/۳، ۴/۹،۶ و ۸/۸ هرتز در دامنه ۶۹ ± میلی متر و زاویه ارتعاشی ۲۷ درجه برای شبیه سازی استفاده شدند و در همه تست های ارتعاشی نسبت به تست غیر ارتعاشی، با افزایش فرکانس میزان کار مرزی، انرژی جنبشی و کار اصطکاکی روندی افزایشی داشتند، ولی با افزایش فرکانس میانگین انرژی پیوندی روندی کاهشی نشان داد.