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林木采育机多密实度蜂窝辊的径向压缩响应

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[目的]针对为林木采育机而设计的蜂窝进料辊,研究其在采伐时夹紧和翻转工序的模拟工况下,密实度差异对压缩响应的影响.[方法]将15套蜂窝辊按照密实度划分为3种等级,经由理论模型和模拟仿真分析,对多密实度下的力学和吸能特性的变化做量化探究.选出其中3套制备试件,进行线弹性阶段内的径向压缩试验,利用数字图像相关技术对压缩过程中试件的变形进行监测,比较微观上塑性铰处的结点变形,同时对比仿真与试验的结果,进而总结双V附翼蜂窝进料辊的变形模式.[结果]仿真结果显示:平台阶段下随着密实度增长约10％,蜂窝辊的等效应力上升幅度处于2 MPa以内,但吸能量则提升了近乎6倍.试验结果表明:线弹性阶段下相同幅度的密实度提升,虽然导致质量增大约59.78％,但接触力却获得约3.4倍的提升.变形观测后提出准静态压缩下的V型变形模式,在离散系数低于6％的情况下获得了验证.[结论]蜂窝辊在密实度为0.25～0.40范围内的压缩响应表现为:以壁厚和层数为主要变量的密实度分别与等效应力和吸能量均具有显著非线性的正相关关系;在近似密实度下,增加壁厚,有助于获得更高的抗压强度,减少层数则促进了吸能特性的提升;双V附翼蜂窝进料辊在周向的变形机制显露出不均匀的拉胀现象.
Radial compression response of honeycomb rollers with multi dense degrees for forest harvester

张高谦、王典、曲云飞、刘晋浩

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北京林业大学工学院,北京 100083

北京林业大学国家林业和草原局林业装备与自动化重点实验室,北京 100083

浙江大学海洋学院,浙江 杭州 316021

进料辊 双V附翼型蜂窝 林木采育机 负泊松比 径向压缩响应 数字图像相关技术

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BFUKF202114

2022

10.12171/j.1000-1522.20210496

北京林业大学学报
北京林业大学

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CSTPCDCSCD北大核心
影响因子：1.237
ISSN：1000-1522
年,卷(期)：2022.44(7)
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