甘蔗是我国南方的主要经济作物之一，由于其大多种植在丘陵、坡地地带，甘蔗倒伏、弯曲较多，极不利于甘蔗收获的机械化。甘蔗剥叶机构是整杆式收获机械的主要关键部件之一，由于剥叶元件在工作过程中受到周期应力作用，极易产生疲劳破坏，从而使剥叶元件的耐用度成为了甘蔗剥叶机推广应用的瓶颈。因此，研制出剥叶效率高、使用寿命长的剥叶元件具有极其重要的现实意义。 本文主要采用虚拟试验分析的方法，通过对剥叶元件三种工程材料的性能测试，掌握其力学性能以达到控制材料质量的目的。并通过动静态试验研究及剥叶机理的研究，找出剥叶元件的不同装夹方式对剥叶质量的影响规律。在此基础上，按照数值模拟正交试验原理，利用标准的正交表，以FEA软件—ANSYS为平台对剥叶元件进行了虚拟的正交试验，得出影响剥叶质量的各个因素不同水平的最佳组合。并进行方差分析与回归分析对其进行显著性检验，利用经验公式揭示各因素与剥叶质量的内在关系。进而利用现有的S—N曲线进行曲线拟合，以经验公式来预测最优组合下剥叶元件的使用寿命，为今后剥叶元件的选取提供参考依据。本文还借助于Visual Basic及ANSYS本身提供的批处理功能和参数化设计语言(APDL)，针对剥叶元件开发出相应的有限元建模、分析和数据传递接口，实现对ANSYS的集成与封装，为剥叶元件的系列化研究提供快捷方便的开发工具平台。