【摘 要】
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传统进料辊与原木接触面积较小,导致进料辊对原木造成木质损伤。针对此问题,提出一种基于双V附翼型负泊松比蜂窝结构进料辊,建立了力学分析模型,并分析了原木接触面积耦合关系机理,确定蜂窝胞元结构参数与原木接触面积的关系。本文的主要工作为:（1）通过林木采育机进料辊在伐木生产作业中的受承载分析,介绍了双V附翼型负泊松比蜂窝结构胞元在受Y方向载荷时其胞元壁的变形机理,建立了在Y方向上胞元关于等效应力的理论模
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传统进料辊与原木接触面积较小,导致进料辊对原木造成木质损伤。针对此问题,提出一种基于双V附翼型负泊松比蜂窝结构进料辊,建立了力学分析模型,并分析了原木接触面积耦合关系机理,确定蜂窝胞元结构参数与原木接触面积的关系。本文的主要工作为:（1）通过林木采育机进料辊在伐木生产作业中的受承载分析,介绍了双V附翼型负泊松比蜂窝结构胞元在受Y方向载荷时其胞元壁的变形机理,建立了在Y方向上胞元关于等效应力的理论模型。（2）建立不同参数的胞元结构实体模型,研究了在低速冲击下的双V附翼型负泊松比结构胞元等效应力的变化规律和吸收能量的表现,分析不同材料参数和不同尺寸参数对胞元结构等效应力和能量吸收的影响。并进行了进料辊模态分析,完善其力学特性研究。（3）通过3D打印技术制作了进料辊模型,进行了静态压缩试验。通过正交试验择优尺寸参数,进行了进料辊与原木接触面积有限元仿真,推导。研究结果表明,材料参数上选定聚氨酯作为辊型驱动应用材料,且结构参数厚度t是影响负泊松比蜂窝结构密实应变的重要指标;通过正交试验法,在较优参数θ1、θ2、t区间内使进料辊与木材接触面积增大14.56%～26.11%。可根据具体工况需求选用胞元结构参数,有效增大了进料辊与原木之间的相对接触面积,增加有效驱动齿数,进而减少对原木表层的损伤。为联合采育机进料辊采用双V附翼型负泊松比结构进行优化设计时提供一定的参考。
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