铰接式无轨胶轮车车架动态特性研究

建立某铰接式无轨胶轮车整车动力学模型,通过虚拟样机仿真提取了坑道路况下车架与各部件连接处的动态载荷,并将其最大值加载至相应工况下的车架有限元模型,计算得到车架的应力分布规律,以验证和评价车架在瞬间动态载荷下的强度特性;通过约束模态分析,获得车架的固有频率及振型、并描述车架结构系统的动态特性。     

基于动力学仿真的无轨胶轮车车架有限元分析

以某无轨胶轮车车架为研究对象,首先建立整车动力学仿真模型,运用多体动力学软件分析了几种工况下车架所承受的动载荷特性,然后根据仿真得出的最恶劣工况施加载荷和边界条件,建立车架有限元模型,采用有限元方法分析车架应力,最后根据应力结果改进车架结构设计。结果表明,改进后的车架结构可同时满足强度和轻量化要求。结合动力学仿真的有限元分析其结果更接近实际,可为无轨胶轮车车架结构设计提供理论依据。     

无轨胶轮车铰接式车架的刚-弹耦合动态应力分析与研究

以无轨胶轮车铰接式车架为研究对象,基于刚-弹耦合动力学理论,利用有限元软件和虚拟样机软件相结合的方法,建立包含弹性体车架的整车刚-弹耦合动力学模型,对车辆在多种路面状况行驶的全过程进行动力学仿真,对车架结构强度和动态性能进行了校核和评估。车架改进后的无轨胶轮车在煤矿应用3年后,检查发现车架主体基本完好,重要结构处无损伤,验证了分析的合理性。     

矿用防爆胶轮车动态应力数值模拟研究

针对矿用防爆胶轮车井下作业时受力复杂的特点,分别建立了车体多体动力学模型和车架有限元模型。应用虚拟样机技术模拟真实的工况,提取搓板路面工况下随机激励的峰值,进而通过有限元法对车架进行动态应力分析。有限元分析结果表明整个车架的最大动应力满足强度要求。     

基于ADAMS的铰接式自卸车刚柔耦合动力学建模与仿真分析

以60t铰接式自卸车为研究对象,根据拓扑原理设计出整车的拓扑结构图,初步建立整车的多刚体系统动力学模型,在此基础上再建立考虑车架弹性变形的铰接式自卸车刚—柔耦合多体动力学模型,并对不同行驶工况下的动态特性进行仿真分析,得到了车架关键位置处的加速度响应及加速度功率谱密度曲线。仿真结果为铰接式自卸车的设计改进、车架的疲劳寿命预测分析提供了重要参考依据。     

基于虚拟样机技术的矿用自卸车油气悬架仿真研究

基于虚拟样机技术,主要考虑矿用自卸车油气悬架系统的非线性特征,通过液压综合试验台获得油气悬挂缸的动力特性参数,建立油气悬挂缸的非线性动力学模型;实测国内某露天矿区的路面,编制矿区路面谱;借助ADAMS仿真软件建立SGA3722矿用自卸车的整车虚拟样机模型。通过试验数据验证油气悬架模型的准确性,考虑悬架非线性特性的虚拟样机为矿用自卸车的油气悬架特性和整车平顺性研究提供理论依据。同时整车虚拟样机也降低矿用自卸车制造成本、缩短研发周期、提高产品质量。     

基于刚柔耦合的起重机卷筒动强度分析

利用ADAMS多体系统动力学软件进行起重机起升机构动态强度分析,其起升机构由离散的钢丝绳和柔性卷筒模型组成,并根据起重机实际起升工况来施加各部件载荷和驱动。其中建立卷筒动力学分析模型是整个动力学仿真系统的关键,通过离散的多刚体模块外加Bushing约束模拟钢丝绳的动刚度特性,从而实现钢丝绳和卷筒之间的复杂作用模拟,真实反映实际钢丝绳卷筒运行情况,揭示了卷筒和钢丝绳之间的作用力。仿真结果全面地显示了起升工况中各部件的动态响应情况,完善了一些在常规理论计算中无法被计算出的结果。建立的虚拟样机模型应用于起重机起升系统设计和评估中,能够节约一定的人力和试验资源。     

基于虚拟样机技术的防爆胶轮车动态分析

利用Solidworks建立防爆胶轮车整车三维实体模型,并应用多体动力学软件ADAMS对胶轮车进行动态仿真分析,提取典型路况下车架铰接点、各附件与车架铰接处的动态载荷曲线以及胶轮车的转矩和功率曲线。从实际使用过程中反馈的信息来看,该仿真分析结果能够准确地反映胶轮车运行特性的实际变化趋势,验证了虚拟样车的正确性,从而为防爆胶轮车车架局部改进、减重优化及整车动力学性能的研究提供依据。     

基于虚拟样机技术的DKC12地下自卸汽车制动过程仿真和分析

本文首次运用虚拟样机技术对地下汽车制动过程进行了仿真,并对结果进行了分析。利用机械系统分析软件ADAMS建立了15自由度的DKC12地下自卸汽车整车多体系统开环模型。在建模过程中,使用了参数化方法,利用ADAMS设计变量给出了较为灵活的模型参数的设置方法。对建立的多体动力学模型进行了多种制动工况的仿真计算,分析了车辆制动初速度、地面附着系数、载荷和车辆制动时间、制动稳定性之间的关系。     

某矿用防爆胶轮车车架的动态仿真分析及结构优化设计

为改善某矿用防爆胶轮车的性能,优化胶轮车车架的结构,采用ADAMS软件对其进行虚拟样机实验,提取搓板路面工况下随机激励的峰值,进而通过有限元法对车架进行动态应力仿真分析,并对车架结构进行优化设计,在满足结构强度要求的情况下,车架质量减轻12%。     

基于虚拟样机的铲运机整机动力学仿真研究

针对地下铲运机整机动力学仿真分析的不足,提出虚拟样机意义下整机动力学全工况仿真分析的方法。根据实际作业工况,建立了前车体与举升臂有无接触、正载或偏载的4个动力学仿真模型,并分别对每个模型在工作过程中的8个典型子工况进行整机动力学仿真。首次求解出举升臂与前车体的接触力,确定了关键零部件强度分析的危险工况为偏载工况下的掘起工况和重载运输工况,得到了用于关键零部件强度和疲劳分析的各铰点的全工况受力情况。     

装载机工作装置的建模与仿真分析

将虚拟样机技术与ADAMS软件相结合,建立了装载机工作装置的虚拟样机模型,对其进行动力学仿真分析,这种基于虚拟样机模型的建模,对于装载机工作装置的设计研究具有普遍的适用性。     

基于虚拟样机技术的装载机前车架承载分析

以某型号装载机为研究对象,通过三维实体软件Pro/E完成装载机从车架到工作装置的实体建模,联合运用动力学仿真软件ADAMS对装载机进行动态仿真模拟,得到前车架在典型工况下的载荷值,验证了Pro/E与ADAMS联合运用仿真的高效性,此结果可以作为前车架强度分析的基础。     

刨煤机牵引块可靠性分析及疲劳寿命预测

以刚柔耦合多体动力学基本理论及疲劳寿命预测理论及方法为基础,建立刨煤机刚柔耦合虚拟样机模型,解决了仿真动态载荷获取、载荷施加位置及方式的确定和柔性牵引块接触面刚化处理等问题。对样机进行仿真,分析得出整机设计上存在的问题。对牵引块两端斜面角度及耳部尺寸进行优化,加工方法由铸造改为模锻,使其应力特性基本满足设计要求。对牵引块疲劳破坏危险部位关键节点主应力载荷进行强化外推及多工况叠加处理,得到用于疲劳分析的目标载荷谱。进行节点疲劳寿命预测,得到牵引块较为准确的疲劳寿命。     

基于应力-强度干涉理论的采煤机截割部关键零件可靠性分析

随着中厚煤层不断开采完毕,薄煤层开采比重将不断加大,其安全、高效开采日显重要,但由于开采空间有限、条件恶劣,采煤机易出现设计结构不合理、工作状态不稳定、可靠性差等问题。以MG2*100/455-BWD新型薄煤层采煤机截割部为工程对象,采用Pro/E,ANSYS,ADAMS建立了该采煤机的刚柔耦合虚拟样机模型,基于破煤理论建立了采煤机螺旋滚筒的力学模型,通过MATLAB编制了相关程序解决了刚柔耦合虚拟样机模型载荷添加的问题;通过虚拟仿真获取了关键零件输出轴、壳体、行星架的Von Mises应力分布及最大应力节点应力值的时域信息,以30组不同牵引速度仿真模型的仿真结果建立了各关键零件的最大应力分布函数;以应力-强度干涉可靠性理论为基础,结合各关键零件的最大应力分布函数及所用材料强度分布函数,在考虑载荷作用次数情况下,建立各关键零件在随机载荷多次作用下的可靠度计算模型。经分析计算得到输出轴、行星架、壳体的可靠度分别为0.978,0.536及0.614,研究发现:行星架与壳体存在应力集中现象,应力最大位置分别位于行星架腹板与花键轴相交处及壳体惰轮轴孔后侧与行星减速器承载部分相交处。在对薄弱零件改进后,行星架、壳体的可靠度分别达到0.969 0和0.997 4,满足使用要求。该方法可有效缩短产品设计周期,提高采煤机关键零件的设计质量及可靠性。     

含硫化铁结核薄煤层采煤机工作机构载荷问题

通过对含硫化铁结核薄煤层采煤机工作机构实际工况的分析,建立了复杂煤层条件下采煤机滚筒的受力模型,利用Matlab软件编制了滚筒瞬时负载的模拟程序;生成了滚筒瞬时负载的文本文件,并将其成功地导入机械系统运动学和动力学仿真软件ADAMS环境下建立的采煤机截割部刚柔耦合虚拟样机系统中,为定量研究采煤机截割部工作的可靠性提供了条件,使复杂煤层赋存条件下的薄煤层实现综采成为可能.研究结果表明,利用Matlab能准确地模拟复杂地质条件下采煤机工作机构遇到大块、硬结核体时滚筒瞬时负载的剧烈变化;Matlab文件操作函数生成负载文本的方法,能有效处理具有非线性、时变性、强耦合的复杂载荷问题.