基于物理杆的多级Y型银杏树动力学建模及试验

编号 zgly0001695825

文献类型 期刊论文

文献题名 基于物理杆的多级Y型银杏树动力学建模及试验

作者 林欢  许林云  宣言  周杰  刘冠华  陈青 

作者单位 常州信息职业技术学院智能装备学院  南京林业大学机械电子工程学院 

母体文献 林业工程学报 

年卷期 2020年03期

年份 2020 

分类号 S792.95 

关键词 银杏树  频谱特性  物理杆模型  动力学建模 

文摘内容 研究果树个体的动力学特性有利于提升果实振动采收的基础理论,果树动力学特性可通过动力学建模和实验分析两种手段获得。基于等截面和变截面物理杆模型对多级Y型银杏树进行了建模研究,通过微分方程的求解并与测试结果进行了对比分析验证。结果表明:实测频谱曲线上低于15.00 Hz的低频区,主干与各级侧枝出现了较明显的波峰,且各阶频率值较一致;高于15.00 Hz的高频区,各枝干的频谱曲线一致度较差,具有各自不同的波峰特征及对应的谐频点。果树的主干和分枝之间存在一定的运动独立性,基于物理杆模型计算条件下,果树的主干只能激发出基频。受到模型自由度的限制,果树只能激发出和系统自由度相同个数的谐振频率,且只能激发出低阶频率。变截面物理杆模型与等截面物理杆模型相比,不仅在一级侧枝上就能激发出全部的5阶谐振频率点,而且模型的计算精度远高于等截面物理杆模型,说明变截面物理杆模型更加接近于果树实际的形态结构,更能准确地体现出果树的频谱特性。因此,通过数学建模方法只能激发出有限个低频区的谐振频率,要想获得更多阶的谐振频率及更宽的频率范围,需通过增加更多分枝形成更多自由度的方法才可获得。