基于刚-柔耦合模型的C80B型敞车动力学性能研究

以SIMPACK软件为多刚体动力学仿真平台、Ansys软件为柔性体仿真平台,采用在系统外将车体柔性化的建模方法建立C80B型敞车刚-柔耦合动力学模型,进行动力学性能仿真计算.在此基础上与刚体动力学模型仿真计算的动力学性能指标进行对比,分析车辆仿真模型中车体柔性化处理对动力学性能的影响.计算分析结果表明:车辆仿真模型中车体柔性化处理对车辆动力学性能的影响大于刚性车体对动力学性能的影响.     

钢丝绳类索结构模型的动力学仿真研究

钢丝绳类索结构动力学仿真模型的建立是复杂机电系统虚拟样机开发的关键问题。文中对钢丝绳的动力学仿真模型的有限元模型和多体动力学模型的建模方法进行了探讨,建立了钢丝绳的动力学仿真模型,在其自重和一端拉力的载荷条件下进行了钢丝绳动力学仿真研究。研究结论表明在钢丝绳自重作用下其产生的最大垂度值与其理论公式计算值相差5％左右,所建立的模型可以作为钢丝绳类索结构的动力学仿真模型。     

基于Matlab的车辆动力学仿真及实现

车辆的动力学模型是进行动力学仿真的基础.该文研究了车辆动力学模型,分析了车辆的地面受力,得出了车辆的整车运动微分方程及簧上质量运动微分方程.用Matlab/Simulink实现了车辆的动力学仿真模型,该模型包括了整车模型及车辆行走系统模型,行走系统主要由车轮模型组成,用来仿真车轮所受到的地面作用力及对车轮的操纵与控制力.使用所建模型进行了车辆动力学仿真,车辆的运动仿真状态变化情况及受力变化情况与实际情况基本吻合.     

三维大变形梁系统的动力学建模与仿真*

对三维大变形柔性梁系统的动力学建模和仿真进行了研究。采用绝对节点坐标法描述柔性体的大变形和大位移运动,并由此建立三维大变形柔性梁系统的动力学模型。在此动力学模型基础上,编制动力学仿真软件,实现了对三维大变形柔性梁系统的动力学仿真。给出了两个动力学仿真算例。第一个对柔性单摆自由下落进行了动力学仿真,并与现有文献结果相比较,验证了模型的正确性。第二个对空间柔性双摆的自由下落过程进行了动力学仿真,并将模型计算的结果与使用ADAMS软件计算的结果进行比较。研究结果表明,ADAMS在计算大变形物体动力学时具有局限性,而所得的模型能够有效地对三维大变形柔性梁系统的动力学进行仿真解决这类动力学问题。     

基于SolidWorks与MATLAB的铣削机器人动力学分析

铣削机器人末端刀具动力的实时控制是保证铣削精度和表面质量的前提,运用牛顿-欧拉递推法对工业铣削机器人进行动力学分析,建立动力学模型,并采用三维建模软件Solid Works及动力学分析软件MATLAB联合建立动力学仿真模型,进行动力学仿真,得到了关节运动参数曲线图,仿真结果与理论计算结果一致,证明了理论推导的正确性及仿真模型建立的准确性。     

基于ADAMS的注塑机合模机构动力学仿真研究

基于多体系统动力学理论和机械系统动力学仿真分析软件ADAMS,建立了注塑机双曲肘合模机构的虚拟样机模型,并应用刚柔耦合动力学模型对合模机构进行了柔体动力学的仿真分析,仿真的结果符合实际情况,表明基于ADAMS进行注塑机双曲肘合模机构动力学仿真分析研究的可行性。     

面向多刚体动力学仿真的自动装配技术研究

针对产品设计过程中CAD装配模型向动力学模型转化难题,提出了面向动力学仿真的自动装配技术。面向动力学仿真的自动装配技术由面向动力学仿真的满足自动装配要求的装配关系表达方法和基于CAD的自动装配技术两部分构成。应用该技术生成了某型减速器的装配模型。最后在Inventor中应用装配关系向运动学约束自动转化功能,生成了该减速器的基础动力学模型,在此基础上生成完整的动力学模型,该模型的分析结果与理论计算的结果相符,从而证明了该技术的可行性。     

六轮足地面无人车辆动力学建模及仿真研究

为了对六轮足无人车辆动力学特性进行研究,结合多体动力学理论,基于Recur Dyn仿真平台建立了路面系统模型和车辆动力学模型;选取典型路况、不同障碍对无人车辆进行多工况动力学仿真;仿真结果表明:所建三维路面模型能够较好的模拟实际随机路面;所建六轮足无人车辆模型越障性能较好,具有良好的通过障碍的能力。为六轮足无人车辆的设计和研究提供了模型参考。     

基于Simulink的车辆动力学仿真模型研究

采用Simulink分别建立了车辆垂向—横向空间动力学模型、垂向动力学模型以及横向动力学模型,并根据三者的动力学性能仿真表现,对比提出了三种动力学模型的适应工况。     

刚柔耦合车辆动力学动态响应分析

为了分析弹性车体结构振动特性及对曲线通过能力的影响,用运多体动力学建模仿真软件SIMPACK分别建立某型动车组刚性动力学仿真模型和柔性车体与刚性走行部耦合动力学仿真模型,通过对两种模型的垂向和横向动力学动态响应进行比较和分析。结果表明,刚柔耦合模型车体振动加速度均方值(RMS)和Sperling指标均较多刚体模型大,曲线通过能力减小。     

多点摩擦接触问题的离散动力学模型及数值求解

针对含有多点摩擦和接触的多刚体系统,建立了以互补方程形式表示的系统动力学模型。基于固定时间步长离散化方法,将动力学模型进行离散化处理,得到了描述摩擦接触问题的离散混合非线性互补模型,以方便计算机仿真应用。利用多刚体系统约束简化方法及库仑摩擦近似方法对混合非线性互补互补模型进行了简化,将该模型转化为标准的线性互补模型进行求解,解决了混合非线性互补模型无法求解的问题。最后通过一个算例验证了多点摩擦接触离散动力学模型及数值求解方法的有效性。     

四连杆电动椅电动机的动力学模型及仿真

基于人体工程学原理构建了四连杆电动按摩椅在做摆动运动时的动力学模型。运用了工业机器人的运动学和动力学仿真技术,将D-H参数法应用于电动按摩椅的运动学模型建立,探究了平面运动机构的D-H矩阵表示法,并用Matlab实现了对机构运动位姿的快速模拟;针对该休闲功能按摩椅的电动机选型问题,结合男、女两种不同的人体质量分布模型,对电动按摩椅的工作状态进行了动力学建模;通过Solidworks的动力学仿真分析,对结果进行了验证。结果显示建立的动力学模型能够很好地预测电动机力矩的变化趋势,且对男女模型趋势相同,为今后人机产品中结合质量模型的动力学研究提供了理论依据和实践基础。     

车辆动力学稳定性系统变结构滑模控制研究

探讨了转弯车辆行驶在极限运动工况下时，依靠施加各车轮不同纵向制动力从而产生辅助横摆力矩来提高车辆动力学稳定性的基本原理，推导了两自由度车辆横向动力学方程，提出了车辆侧滑速度的3种实时估计方案（积分法，代数法和Luenberger观察器法），视实际车辆前后轮胎侧偏刚度为有界不确定性参数，为跟踪线性两自由度理想车辆模型的稳态输出响应，设计了车辆动力学稳定性变结构控制策略，通过仿真验证了该方案可行性。     

三轴拖车平顺性评价体系与优化方法

以某三轴拖车为动力学模型,在动力学软件ADAMS的基础上进行二次开发,得到参数化的建模分析软件,能够在随机输入下对拖车的时域响应及其频域谱密度进行仿真分析。介绍了不同路面输入的建模方法。以ISO2631平顺性评价指标为依据,提出在时域和频域中相应的评价对象,并且建立了一套仿真与实车相结合的平顺性评价体系。对模型中动力学参数的敏感性分析和匹配优化设计,可以改善车辆的平顺性,与试验结果的对照证明了这套方法的有效性。     

相似理论和模型试验的结构动响应分析运用

主要讨论了相似理论在结构动力学模型试验中的实际应用问题,目的在于研究如何通过相似理论和缩比模型试验的结果准确预估实际结构的动力学特性。首先,在考虑实际工程试验条件前提下,给定几何参数和物理参数的相似比数,根据相似理论和有限元法推导出非等比缩放的缩比模型和实际模型之间固有振动、频域响应和时域响应之间的相似性关系;然后,通过薄板结构的振动试验来验证这种相似关系的准确性和工程应用价值。通过理论推导和试验证明,根据缩比模型动力学试验结果,运用所推导的动力学相似关系可以准确预估实际结构的动力学特性。     

Integrated modelling of a time-pressure fluid dispensing system for electronics manufacturing

In electronics manufacturing the time-pressure dispensing system has been widely used to squeeze adhesive fluid in a syringe onto boards or substrates with pressurised air. For accurate control of the fluid volume, it is vital to have a thorough understanding of the whole process. However, the complexity of the process, which includes air-fluid coupling and their nonlinear uncertainties, makes it difficult to obtain an accurate process model. Using the spectral method, an approximate fluid flow model for both the Newtonian and non-Newtonian fluid can be developed. By taking into account nonlinear flow passing through the valve, attenuation and time delay in the pneumatic lines, syringe chamber dynamics and fluid flow dynamics, a simple but effective model is derived to describe the whole dispensing system with reasonable accuracy. Experiments performed thereafter validate the model.     

Modified mechanical mass-spring model of biomolecules for understanding dynamics of proteins

A dynamic model applicable to biomolecular structures for understanding the dynamics and the vibrational behaviors of protein is considered. A mechanical mass-spring model represented by point masses and harmonic springs is presented. The biomolecular structure may be envisioned by a mass and spring system with multi-degrees-of-freedom because dominant atoms in protein may be considered to be point masses, and bonding and non-bonding interactions between atoms of interest and surrounding atoms within some critical distances are implemented by a spring. Furthermore, a model condensation scheme is to be introduced because most proteins have large degree of freedom requiring large computation time and memory, which results in reducing computational cost and maintaining the accurate predictions. From solving the corresponding eigenvalue problem constructed from a multi-degree-of-freedom system, our results show the modified mechanical spring-mass model of a biostructure through a condensation scheme is very successful in predicting the dynamics of molecular structures in terms of thermal fluctuations and eigenmode, etc.     

基于CAE技术的车体动力学仿真分析

基于CAE技术对受冲击载荷作用的车体进行了动力学仿真分析,在三维CAD软件中,创建了车辆零部件的几何模型,对车体中面模型进行网格划分,创建车体有限元模型,对其进行模态叠加法瞬态动力学分析;在多体动力学仿真分析软件中,建立柔性车体,并添加其他零部件,建立车辆的刚柔混合虚拟样机模型进行多体动力学仿真分析。利用两种方法,对火炮发射工况下的车体刚强度分析得到的结果基本相似。     

Analysis of the dynamic hysteresis characteristic of finger seal

The research about hysteresis characteristic of finger seal (FS), which was carried out based on the model with static loads, could not reflect the dynamics behavior of FS system when the rotor runs at high speed. To solve this problem, the relations between the dynamics parameters, structure parameters as well as working parameters in the system were given out through the analysis of finite element analysis result. A mass-spring-damper dynamics model of FS system was proposed and the hysteresis characteristic of the FS system was analyzed. This work shows that the dynamics characteristic analysis of the FS is necessary and the dynamics model proposed in this paper is valid. This dynamics model is the basis for the optimization design of FS system.     

面向动力学特性监测的主轴系统数字孪生体

铣削过程中主轴系统动力学特性随主轴转速和边界条件的改变而发生重构,传统的锤击模态分析驱动方法难以真实反映物理现实。针对该问题,构建了面向动力学特性监测的主轴系统数字孪生体五维模型,探讨了建模方法和运行机制,论述了主轴系统数字孪生体驱动的主轴系统动力学特性监测服务,并将其应用于铣削加工中心主轴系统动力学特性动态监测。实验结果表明,该模型利用主轴系统物理实体与虚拟实体的交互融合,通过监测服务准确获取铣削过程中主轴系统动力学特性,使主轴系统设计改进、运行优化、故障诊断、精准维护成为可能。