تعيين نيروي كششي كولتيواتور با استفاده از روش اجزاء محدود سه بعدي پيشرفته

داشتن شناخت صحيح از رفتار ديناميكي خاك ميتواند به طراحي شكل هاي متنوعي از ابزار منجر شود كه موجب كاهش نيروي كششي و انرژي در يك محدوده وسيعي از سرعت هاي مورد تقاضا مي گردد. در اين تحقيق براي تعيين نيروي كششي كولتيواتور، از روش اجزاء محدود استفاده شده است. از آنجا كه حركت كولتيواتور در داخل خاك وابسته به زمان مي باشد، نوع تحليل ديناميكي فرض شده است. براي شبيه سازي برهمكنش تيغه و خاك، تعيين رفتار مدل خاك از اجزاء اساسي تحليل به شمار ميرود. در اين بررسي، خاك به صورت يك ماده الاستيك كاملاً پلاستيك فرض شده است كه از الاستيسيته خطي براي نشان دادن رفتار الاستيكي و مدل پلاستيسيته دراكر- پراگر براي نشان دادن رفتار پلاستيك خاك استفاده شده است. از نرم افزار ABAQUS براي شبيه سازي برهم كنش كولتيواتور و خاك استفاده شده است. خاك انتخاب شده براي بررسي حاضر، خاك منطقه پرديس نازلوي دانشگاه اروميه است كه پارامترهاي كولمبي آن توسط آزمايشگاه مكانيك خاك استان آذربايجان غربي تعيين گرديد. دراين تحقيق، اثرات سرعت حركت در عمق 15cm در ميزان نيروي كششي مورد نياز براي حركت كولتيواتور تعيين شده است. در نهايت نيروي كششي مورد نياز براي حركت كولتيواتور در سرعتهاي مختلف توسط روش المان محدود تعيين و با آزمايشات مزرعه اي و مدل هندريك مقايسه شده است. نتايج المان محدود نزديكي قابل قبولي با نتايج مزرعه اي داشت اما نسبت به روابط هندريك داراي مقادير بسيار كمتري بود.