机械振动采收是林果采收目前最有效的方式,研究林果树的固有动力学特性能够为果树在振动采收过程中激振器激振参数的选择提供依据。利用移动二维激光扫描技术获取多级Y型银杏树的点云数据,通过点云数据的处理重建树木的三维模型并采用Creo进行实体化处理,使用ANSYS对银杏树进行有限元分析并与测试结果进行对比验证。结果表明:主干和分枝之间存在一定的运动独立性,随着侧枝的分级细化会出现除主干谐振频率点以外更多的谐振频率。在有限元分析条件下银杏树的各阶谐振频率均成对出现,在同一阶模态中,仅有一个或几个树枝能够同时出现显著的振动现象,并且最大变形位置均出现在树枝末梢,以某个特定频率对银杏树进行激振并不能引起所有树枝的振动。有限元分析与试验测试结果之间的最大相对误差在低于15 Hz的低频区和高于15 Hz的高频区分别为10.40%和6.75%,有限元方法可以有效地分析果树的动力学特性。

江苏省高等学校自然科学研究项目资助(19KJB210007); 常州市应用基础研究计划(CJ20190023); 常州信息职业技术学院科研课题青年基金资助(CXZK201804Q); 常州信息职业技术学院科研平台资助(PYPT201804G); 常州高技术重点实验室项目(CM20183004);

模态频率; 有限元分析; 激光扫描; 三维重建; 银杏树; 林果采收;

10.13360/j.issn.2096-1359.201903032

S792.95

9148-1558951K
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