液压挖掘机三维虚拟实验设备的设计与开发

基于多体动力学分析软件RecurDyn建立液压挖掘机虚拟样机模型,进行工作装置建模和运动仿真分析,并对液压挖掘机的作业范围进行动态仿真,得到挖掘机工作时的最佳作用状态。基于虚拟现实软件Virtools建立液压挖掘机三维虚拟实验平台,对液压挖掘机的不同工作状态进行虚拟模拟,提供液压挖掘机结构和原理的生动、逼真的沉浸式的学习环境。     

液压挖掘机虚拟样机技术的实现

应用多刚体力学理论,建立了某单斗液压挖掘机的运动学模型.采用ADAMS软件作为多体系统虚拟样机仿真环境,建立了挖掘机机械系统仿真模型.在虚拟环境中通过对该挖掘机进行各种工作状态的模拟以及动力学仿真,确定了挖掘机的整机工作范围和一些特殊工作尺寸,得到了空载挖掘下动臂、铲斗和斗杆之间的速度、加速度及角加速度等的关系.为虚拟样机技术在挖掘机优化设计及性能分析奠定了基础.     

基于刚—柔耦合模型的液压挖掘机动力学仿真研究

用机械系统动力学仿真软件ADAMS和有限元分析软件ANSYS相结合的方法,建立液压挖掘机刚柔耦合虚拟样机,并对液压挖掘机刚柔耦合模型进行了运动仿真,通过动力学仿真分析研究了液压缸在复合挖掘过程中的受力情况及各铰接点处的受力变化。     

挖掘机器人虚拟样机的机电液一体化建模与仿真

以挖掘机机器人虚拟样机模型的实现为例,介绍了在多种环境下对挖掘机进行建模与联合仿真的实现策略.在分析机械系统动力学分析软件 ADAMS 和工程仿真软件 MATLAB 的特点的基础上,提出了在 ADAMS 中建立虚拟样机环境,利用 MATLAB 软件中的 Simulink 工具箱建立了参数化和模块化的挖掘机液压系统和控制系统仿真模型,研究了两种软件之间的接口技术,实现机械、液压、控制子系统的有机集成,并进行了机电液一体化的仿真研究.     

液压挖掘机工作装置的建模及动力学仿真

使用UG建立了液压挖掘机工作装置的三维模型。在ADAMS中建立了虚拟样机模型并进行了动力学仿真分析,求出了挖掘机工作过程中工作装置关键点处力的变化规律,为进行有限元分析提供了依据。     

液压挖掘机虚拟样机建模与作业过程动态仿真

利用参数化设计软件Pro/E完成了液压挖掘机的参数化建模,对模型进行了虚拟装配,得到了虚拟样机模型,通过对液压挖掘机虚拟样机进行运动仿真分析,有助于理解和分析实际机械装置运动过程,并提供相应的改进机构设计的信息。     

基于ADAMS的液压挖掘机工作装置动力学仿真分析

液压挖掘机工作装置的挖掘力是衡量液压挖掘机挖掘性能的重要指标之一,也是挖掘机用户购买挖掘机时考虑的重要因素之一。基于虚拟样机技术的液压挖掘机仿真分析能够真实地模拟该挖掘机工作装置的挖掘力。以某型液压挖掘机(20t级)为研究对象,应用仿真分析软件ADAMS对其工作装置进行动力学仿真分析。通过动力学仿真分析,得到各铰接点处和液压缸的受力情况及相关曲线,从而为铲斗、斗杆和动臂等结构的强度分析提供依据。     

基于等效有限元方法的液压挖掘机工作装置动力学及特性研究

根据液压挖掘机工作装置机械臂运动和受力特点,对其进行动力学分析。采用基于集中质量和惯量的等效有限元法建立液压挖掘机机械臂的动力学微分方程,运用龙格-库塔(Runge-Kutta)数值求解法对运动微分方程进行推导和数值求解,对各臂杆的动力学特性进行了分析。采用动力学仿真软件ADAMS建立了液压挖掘机工作装置的虚拟样机模型,选取与数值求解相同工况的参数进行仿真分析。通过对比仿真结果和数值求解两种方法得到的动力学特性曲线,结果基本一致,表明机械臂动力学建模方法的正确性。     

液压挖掘机工作装置联合仿真研究

工作装置是液压挖掘机的主要执行机构,其性能好坏直接决定液压挖掘机的挖掘效率。建立液压挖掘机工作装置的虚拟样机模型进行动力学仿真分析,得到工作装置在复合挖掘工况下的位移动态曲线以及各杆件主要铰接点的受力情况,选取各铰接点最大受力姿态和受力值对动臂进行强度分析和校核,为液压挖掘机工作装置的设计及优化提供依据。     

基于虚拟样机技术及ADAMS的挖掘机动力学仿真

应用多刚体力学理论,建立了挖掘机的动力学模型,为ADAMS建模提供理论基础;并用虚拟样机技术和ADAMS对挖掘机进行了动力学仿真,得到在空载挖掘下动臂、铲斗和斗杆之间的速度、加速度及角加速度等的关系.为虚拟样机技术在挖掘机中的应用奠定了基础.     

机电系统虚拟样机协同建模与仿真技术研究

针对机电系统虚拟样机设计的需要，在单学科仿真建模的基础上，进行基于仿真软件接口的多学科协同建模与仿真分析。以工业机器人虚拟样机的关节运动控制为例，利用ADAMS／Controls模块，将动力学模型通过接口变量与控制模型进行连接，建立连杆一关节执行机构多体动力学与运动控制协同的虚拟样机多学科集成模型，并进行协同仿真运行，表明基于仿真软件接口的协同建模与仿真方法能够有效支持机电系统虚拟样机的开发技术研究。     

基于虚拟原型的管径激光检测机器人运动仿真

为直观分析天然气管道内径激光检测机器人在管道中的运动工况,基于CAD软件绘制了机器人三维模型,并对其进行了受力分析;运用LabVIEW编写了控制程序,并设计了简单、直观的人机交互界面;应用NI公司的运动模拟软件,建立了三维模型与控制程序的连接,通过设定运动参数和运行控制程序,实现了机器人虚拟模型模拟物理原型的运动仿真。使用虚拟原型技术,改进和优化了设计结构,缩短了研发周期,减少了加工成本,在项目前期工作中具有重要意义。     

基于ADAMS的卧卷夹钳虚拟样机建模及动力学仿真

基于三维造型软件UG构建卧卷夹钳的三维实体模型,采用Parasolid图形交换格式实现与机械动力学仿真软件ADAMS之间的数据交换,在ADAMS中建立卧卷夹钳的虚拟样机模型。对虚拟样机模型进行动力学仿真,得到的仿真结果符合实际情况,说明虚拟样机模型构建合理,仿真具有可信性。     

一种双足机器人步态规划和运动仿真的研究

通过对人类行走步态的研究,结合双足机器人实际结构,规划机器人行走时的基本姿态及重心轨迹,建立运动学模型,根据规划的行走姿态及轨迹建立运动学方程。应用三维建模软件UG建立双足机器人的简化模型,导入仿真软件ADAMS中生成虚拟样机模型,并通过在Matlab中得到机器人行走的关节运动轨迹对虚拟样机模型进行控制,经仿真后,利用该虚拟样机模型对机器人行走步态进行运动学及动力学分析。应用虚拟样机方法,验证了步态规划的有效性。     

基于Adams与Matlab/Simulink的水下自航行器协同仿真

针对传统水下自航行器(Autonomous underwater vehicle, AUV)仿真中图形界面、实时性和动力学性能难以兼顾的问题,提出利用虚拟样机分析软件Adams和控制仿真软件Matlab/Simulink联合建立AUV虚拟样机系统的方法。在分析虚拟样机系统运动学、动力学和水动力数学模型的基础上,给出虚拟样机物理模型及控制模型的建立过程,并利用该虚拟样机系统对设计的AUV空间动态定位控制算法进行基于动力学基础的仿真分析。仿真试验的过程及结果表明,该虚拟样机系统具备智能控制与动态控制交互仿真演示和功能验证的能力,可为AUV图形仿真研究提供一种新的解决思路,对研究水下自航行器的操纵与控制有重要的现实意义。     

虚拟样机技术在汽车发动机盖锁设计中的应用

以虚拟样机技术为设计理念,通过UG软件,建立汽车发动机盖锁的虚拟样机模型。运用UG的Motion模块时发动机盖锁进行运动学仿真分析,建立了4个运动分析方案,在虚拟样机模型中为每个运动分析方案建立相应的装配排列。将发动机盖锁的运动模拟以MPEG电影文件形式输出,形成电影动画,并用超级解霸3000播放器进行播放。虚拟样机技术可以减少实物模型和样机的投入,缩短产品开发周期,有利于实现产品的最优设计或变形产品设计。     

基于Pro/E与ADAMS的槽式太阳聚光器的联合仿真

介绍了三维设计软件Pro/E和机械系统动力学仿真软件ADAMS两者之间联合仿真的方法与步骤。建立了槽式太阳聚光器的虚拟样机模型,并对其进行了动力学仿真,验证了模型可靠性和Pro/E与ADAMS进行联合仿真的可行性。运用虚拟样机技术,可以提高设计效率,降低产品开发成本和设计风险,缩短产品研发周期,为后续复杂机、电、液一体化的仿真分析提供了一种便捷的联合仿真方案。     

基于V-REP和MATLAB的机器人建模及轨迹规划仿真验证

以6自由度串联结构机械臂为研究对象,通过DH参数法采用MATLAB工具箱建立机械臂的运动学模型,完成正逆运动学方程求解函数.使用三维设计软件UG对机械臂进行三维结构建模,通过接口导入到跨平台开源仿真软件V-REP中建立其机械臂的虚拟样机模型,运用MATLAB完成运动轨迹规划并通过远程API同步模式控制V-REP完成运动...     

基于虚拟样机技术的液压冲击器改进设计

传统的液压破碎锤冲击机构包含了换向阀和主缸体,由于两者在工作中受损情况不同,更换设备时便造成了不必要的浪费,故此以虚拟样机技术为设计理念,通过catia软件,建立改进后的破碎锤液压冲击器的虚拟样机模型,使做到换向阀合主缸体两者分离,并运用catia的动态模拟功能对冲击器进行运动学仿真分析。虚拟样机技术可以减少实物模型和样机的投入,缩短产品的开发周期,有利于实现产品的最优设计或变形产品设计。     

基于ADAMS的曲柄摇杆机构的运动精度仿真研究

通过建立了曲柄摇杆机构的虚拟样机模型并对模型进行了参数化。通过仿真可建立杆长制造误差、运动副间隙与连杆曲线轨迹精度的数量级别关系，为曲柄摇杆机构的制造、装配提供了依据。