基于多体动力学的深海开采装备虚拟样机设计及仿真

深海资源开发项目是我国根据《联合国海洋公约法》的规定在北太平洋克拉里昂一克林帕顿断裂带所拥有的7．5万Km^2的商业资源开采权。项目具有开发周期长、涉及装备多且复杂、开发费用高、涉及知识领域多和参加单位多等特点，采用虚拟样机技术进行开采装备设计和虚拟开采符合我国的国情，也是利用信息化技术改造我国传统装备设计水平和     

基于ADAMS的装载机多体动力学研究

采用虚拟样机设计技术建立装载机模型,考虑到轮胎与工作机构的相互影响,对装载机的上坡过程进行纵向稳定性分析,模拟不同的坡度下装载机的上坡能力,得出最大坡度时装载机可能出现的运动现象,并对此做出了分析,结果表明与物理样机实测情况基本一致。     

基于ADAMS的柴油机曲轴系统多体动力学仿真

采用三维设计软件Pro/E对柴油机曲轴系统进行了结构设计,在机械仿真软件ADAMS环境中搭建了柴油机曲轴系统的虚拟样机模型,同时对该系统进行了运动学和动力学仿真分析。具体分析了气缸活塞位移、速度及加速度的运动规律,以及气缸侧压力和曲柄销受力情况;同时对作用在曲轴上的扭矩进行了分析。结果表明采用虚拟样机技术可提高发动机曲轴系统的设计水平和设计效率,同时对提高发动机整机性能也有一定的参考意义。     

基于多体动力学的掘进机刀具的动态仿真研究

为了能够深入剖析掘进机刀具的破岩机理,深入地研究了基于多体动力学的掘进机刀具的动力学特性。分析了煤矿掘进机刀具的动力学模型;研究了多体动力学模型;进行了煤矿掘进机刀具动态仿真,获得了刀具的动力学特性,包括正滚刀、边滚刀以及切刀刀刃端点的切削力变化规律,分析了掘进直径和刀盘转速的关系。     

盘式制动器振动的多体动力学分析

为准确计算盘式制动器的振动频率，采用多柔体动力学分析方法，研究制动器摩擦引起的非线性振动。首先应用有限元软件ANSYS，生成制动器柔性体零件，然后在多体动力学软件MSC-ADAMS中，通过施加约束、力以及摩擦片和制动盘之间的滑动接触，建立盘式制动器柔性体模型。模型研究结果表明，增加摩擦片阻尼抑止了制动盘的振动。     

基于Abaqus直齿啮合齿轮多体动力学仿真

针对直齿啮合齿轮动力学特性难以准确体现的问题,以某直齿啮合齿轮为研究对象,建立直齿啮合齿轮三维装配模型,导入Abaqus中建立啮合齿轮多体动力学仿真模型;对直齿啮合齿轮接触变形位移、动载荷系数、时变综合啮合刚度、输出角速度及振动加速度等多体动力学参数进行仿真分析。仿真结果表明:在动态载荷作用下,啮合齿轮接触部位会产生接触变形位移;动载荷系数、时变综合啮合刚度呈现周期性变化;输出角速度、振动加速度呈现在某一固定值上下波动的趋势。该研究为直齿啮合齿轮动力学特性改善和提高提供理论依据。     

基于多柔体动力学对自卸车举升机构的分析

建立了自卸车T式三角放大举升机构多柔体动力学仿真模型,较为合理地处理了柔体之间铰接的问题,准确地模拟举升机构工作过程;得出了举升机构工作过程各个运动副的受力变化图和各个柔体的动态应力图,对设计举升机构提出了优化的建议;模拟了自卸车使用中地面有侧向倾斜的工况,得出这种工况下柔体容易失效的部位应力图,对自卸车的可靠性影响做了部分阐述。     

基于有限元法的液压支架刚柔多体动力学仿真

通过三维建模及有限元模态分析得到液压支架底座的自由模态。以刚柔多体动力学理论为基础,将Nastran提供的模态中性文件导入ADAMS中,建立底座为柔性体的液压支架刚柔多体动力学仿真模型。分析液压支架在随机载荷作用下底座最大等效应力值、各节点时域应力变化曲线及瞬时等效应力分布图,找到应力较大的部位分布。该动力学仿真对研究液压支架的优化设计和试验研究有重要的意义。     

协同优化方法及铰接式自卸车系统设计协同优化模型

对协同优化方法的基本思想、计算框架、研究现状及发展进行了分析论述,并将协同优化方法引入到铰接式自卸车(ADT)系统设计中,叙述了对铰接式自卸车进行协同优化的必要性,对ADT系统进行分解,建立协同优化模型,并提出协同优化方法的求解思路。     

大型振动筛动力学分析及动态优化设计

通过对大型圆振动筛进行动力学分析和动态优化设计形成了结构的综合改进方案,达到了在保证结构满足工作时刚度和强度要求的同时,减少制造成本的目的。对模型的模态分析和谐响应分析结果表明振动筛在工作时没有共振现象,在工作频率下的最大动应力34.7 MPa,大于许用应力24.5 MPa,结构有应力集中现象,需要结构改进。通过频率约束,对振动筛工作过程中的主要动应力承受部位侧板进行质量优化,结合两部分结果对筛箱进行整体结构改进,改进结果表明振动筛的结构刚度和强度提高,总体质量下降。     

长距离大型带式输送机动态多目标模糊优化设计

通过对输送机进行静动态分析和性能分析,建立了模糊约束函数。从而建立了输送机系统多目标模糊优化的数学模型,探讨了设计参数的取值范围,讨论了优化求解方法。利用此模糊优化可实现设计参数的最优化配置,并可获得一系列优化方案,作为决策、设计和制造的参考。     

基于MATLAB遗传算法的高速轴动力稳定性的优化设计

对基于MATLAB的遗传算法的相关理论进行了简要的介绍,并通过高速轴的动力稳定性优化设计这一具体实例,以高速轴的体积最小为优化目标,详细介绍了采用遗传算法进行优化。通过优化,为机械优化设计提供了一种较为理想的优化方法和思路。     

PCM160锤式破碎机动态仿真和轴径设计优化

利用Pro/E,建立了PCM160锤式破碎机的几何模型,通过Pro/E与ADAMS的接口建立其运动仿真模型,得到锤头上的运动力学参数。根据相应的参数,设计了破碎机的轴径大小,建立了ANSYS与ADAMS联合仿真分析平台,实现了动力学软件与有限元软件结合的模式,得到轴的柔性体,进而得到优化后的轴径大小,减轻了重量,节约了材料,对工程实践具有重要的指导意义。     

基于ISIGHT的复摆颚式破碎机多学科协同优化设计

运用多学科设计优化方法,以复摆颚式破碎机为研究对象,将对产品性能具有显著影响的多个相互耦合的学科参数,集成到一个共同的优化平台上进行全局优化,实现设计参数的最佳耦合和产品总体的最优设计。选择破碎机生产能力、动颚行程特性值、机座振动力及动颚质量作为优化设计目标,分别按运动学、动力学和静力学问题建立相应的优化模型;并以ISIGHT软件为集成优化平台,集成ANSYS、MATLAB等软件,通过协同优化数学建模在ISIGHT平台上集成、求解,完成对破碎机的多目标优化设计。优化结果表明,采用多学科优化方法可以实现设计参数的最佳耦合和产品性能的综合优化,优化后的破碎机产品性能得到显著改善。     

数控车铣复合机床动力头的动力学分析及优化设计

根据数控车铣复合机床动力头的结构,运用有限元优化设计方法,建立了机床动力头的有限元计算模型,进行了模态分析,并对机床动力头的几何参数进行动态特性的灵敏度分析,确定了机床动力头主要设计参数的变化对低阶固有频率的影响规律,通过修改设计参数对机床动力头进行结构优化,提高了机床动力头的动态性能。     

二级先导插装阀动态性能仿真与优化

为了提高二级先导插装阀的响应速度,在分析二级先导插装阀的工作原理的基础上,运用系统仿真软件AMESim对二级先导插装阀进行了数字仿真分析,得出提高二级先导插装阀响应速度的措施。结果表明:主插装阀阀芯行程和级间阻尼孔对插装阀动态性能影响较大;经过优化,主插装阀的闭合时间由0.341 s缩短到了0.087 s,优化效果明显,对提高多级插装阀的响应速度有一定的指导作用。     

基于Matlab/GUI的钻机动力头齿轮动态优化设计

煤矿用全液压钻机动力头主要采用液压驱动和齿轮传动相结合的方式,其中,齿轮传动的振动烈度直接影响着动力头的输出能力,成为了设计中必须考虑的重要问题。以ZYWL-2600R型松软煤层螺旋钻机为研究对象,在齿轮副的单自由度扭转振动模型基础上,以啮合线上的振动加速度为优化目标,建立了动力头齿轮副的动态优化设计模型,并借助Matlab优化工具箱和GUI工具开发了优化设计程序的图形界面,求解了齿轮振动最小的宏观设计参数,为钻机"高速"动力头的动态优化设计提供了参考。结果表明,优化后齿轮副的时变啮合刚度显著提高,有效改善了齿轮传动的振动特性。     

稳健设计法在抓斗优化设计中的应用

稳健设计就是要使产品在一些参数值发生微小的变动时仍能保证其质量特性稳定在允许范围内的一种工程方法。将稳健设计应用到抓斗的优化设计中,给出了稳健优化模型,并将稳健优化计算结果与传统的确定性优化设计的结果进行了对比。     

机械产品参数化优化设计方法研究与应用

为了完善参数化优化设计理论,通过将参数化思想应用于机械产品设计计算过程中,提出了一种新的参数化优化设计方法,对其设计流程和关键技术进行了详细介绍,并以桥式起重机端梁为例,开发了实例验证系统,验证了该方法的有效性和实用性。该方法实现了产品设计参数的自动生成与优化和优化设计计算书的自动生成,提高了产品的设计效率和设计质量,降低了产品的设计成本和生产成本。