تحليل توزيع تنش و كرنش در انواع مختلف زيرشكن با استفاده از نرم افزار اَنسيس

Analysis of Stress and Strain on Different Subsoilers Using ANSYS Software

تنش هاي ايجاد شده بر روي ابزارهاي خاك ورزي در طي عمليات كشاورزي به دليل نوع بارگذاري و شكل هندسي مركب ابزارها پيچيده هستند. نوع، مقدار و جهت اين تنش ها بطور كامل شناخته شده نيستند. اصلاح و بهبود طرح يك ابزار براي استحكام مناسب به اطلاعات كافي درباره نحوه توزيع تنش بر روي سطح ابزار نياز دارد. در اين تحقيق روش اجزاء محدود و نرم افزار انسيس براي تحليل توزيع تنش و كرنش برروي سطح چهار مدل هندسي مختلف زيرشكن استفاده شد. تحليل ها در حالت استاتيكي، خطي و سه بعدي انجام شدند. زيرشكن هاي مورد بررسي L شكل و شامل دو قسمت تيغه و ساقه با زواياي مختلف بودند. كوچكترين زاويه تيغه برابر با 15 درجه براي زيرشكن هاي S3 و S4 بطور قابل ملاحظه اي مقادير تنش ها را در اين دو قسمت كاهش داد، در حاليكه كوچكترين زاويه نفوذ ساقه برابر با 75 درجه براي زيرشكن S4 به كاهش بيشتر مقادير تنش در لبه هاي اتصال بيروني كمك نمود. تحليل هاي اجزاء محدود با نرم افزار انسيس نشان دادند كه تركيب مناسبي از دو قسمت زيرشكن، كاهش محسوسي را در مقدار نيروي كششي زيرشكن S4 ( كه شامل تيغه اي با زاويه 15 درجه و ساقه اي با زاويه نفوذ 75 درجه مي باشد) ايجاد مي نمايد.

Stresses generated on tillage tools during agricultural operations are complex due to different loading and composite geometry of them. Type, amount and direction of these stresses are not fully known. Improving the design of a tool for appropriate strength needs enough information about the stress distribution on the tool. In this research, finite element analysis (FEA) and ANSYS software were used for stress and strain distribution analysis on the surface of four different shape of subsoiler. Analyses were performed in static, linear and three-dimensional form. Selected subsoilers were Lshaped and include two parts (blade and shank) with various angles. Smallest angle of blade (15 degree) for S3 and S4 subsoilers considerably reduced stress values in these two parts, while the smallest angle of shank (75 degree) for S4 subsoiler helped to further decrease of stress on the external connecting edges. Finite element analysis by ANSYS software showed that an apropriate composition of two subsoiler parts (shank and blade) cause significant reduction in the amount of S4 subsoiler draft force which has a blade with 15 degree angle and a shank with 75 degree angle