新型气液联合液压打桩锤动态过程的仿真研究

液压打桩锤是一种新犁的打桩设备,其动态性能的好坏直接影响打桩质量及打桩效率;根据其工作原理、性能指标和特性要求,运用AMESim软件建立其液压系统仿真模型,并对其主要子模型的建模依据进行说明,运用MATLAB软件对液压缸缓冲部分进行优化设计,计算出相关参数.对液压打桩锤的正常工作过程及其脱桩保护过程进行仿真研究.仿真结果表明该系统可以实现打击能的尤级调节,冲击行程和频率等参数及脱桩保护结构均满足液压打桩锤的性能指标和特性要求,说明该模型的建立比较准确,液压系统设计符合要求.     

新型氮爆式液压打桩锤的仿真研究

液压打桩锤是一种新型的打桩设备,其动态性能的好坏直接影响打桩质量及打桩效率;在分析新型氮爆式液压打桩锤工作原理的基础上,建立桩锤上升和下降阶段的数学模型;并对同一控制压力、不同氮气初始压力下的几种工况进行仿真,通过对比、分析,确定该控制压力下的最佳氮气初始压力;为开发液压打桩锤产品和优化桩锤参数提供理论依据.     

双作用液压锤液压回路及其仿真研究

介绍双作用液压打桩锤的特点，在分析双作用液压锤的液压回路工作原理的基础上，建立了桩锤上升和下打过程的数学模型，并使用MATLAB软件对系统的两个过程进行仿真，为液压打桩锤的产品开发提供了理论基础。     

基于AMESim的液压锤负载敏感系统仿真研究

分析了打桩机液压系统中的打桩工作回路,分别建立了打桩锤负载敏感液压系统和定量泵液压系统的AMESim模型,并对两种液压系统中液压锤在不同打桩频率工况进行了仿真。结果表明：液压打桩锤的冲击能随频率的增大而减小,液压打桩锤的液压系统在引入负载敏感技术后,很大程度上提高了打桩的效率,且系统具有明显的节能效果。     

某型海洋打桩锤沉桩过程动力学响应仿真

基于有限元方法与应力波理论,以近海工程海洋打桩锤为研究对象,分析了沉桩过程中冲击机械系统的动力学响应。基于有限元分析软件LS-dyna,建立某型海洋打桩锤沉桩过程的有限元模型,还原模拟了海洋打桩锤的某次滩涂的施工打桩作业,分析了冲击缓冲装置在海洋打桩锤系统中的作用,讨论了沉桩过程中锤芯和桩内部的能量传递规律,预测了关键部件的动力学响应。有限元预测结果与现场实际沉桩记录充分接近,表明文中建立的模型和仿真结果是正确的。     

具有高压蓄能器的液压打桩锤性能研究

高压蓄能器是氮爆式液压打桩锤液压系统中的关键部件之一,为深入研究高压蓄能器与主油路不同连接形式对液压打桩锤系统压力波动幅度、打击频率以及系统工作稳定性的影响,现以ZCY70液压打桩锤为例,采用MATLAB/Sim-ulink/Simscape基于原理图的物理仿真工具模块进行建模仿真。通过对有、无高压蓄能器时系统的对比仿真分析,得出高压蓄能器对减小系统压力波动幅度和直接提高打击频率具有积极作用;通过对有、无单向节流阀时系统的对比仿真分析,得出单向节流阀对提高系统工作稳定性具有重要作用。研究结果对更进一步研究液压打桩锤的工作机理,以及国产液压打桩锤整体性能的提升具有重要意义。     

2500 kJ海上作业打桩锤液压系统液阻结构参数分析与实验

针对2500 kJ海上打桩锤的打击能量控制、系统响应速度、回路压力切换冲击等问题,通过仿真模型分析,从结构方面解决问题。首先介绍打桩锤工作原理,通过AMESim建立准确的液压系统仿真模型;其次通过设定进/回油路主阀及其先导阀内液阻仿真参数,分析不同液阻配比对打桩锤锤击的频率、能量和高度的影响,根据结论对开合时序设置和液阻结构设计给出指导性意见,并得到最优液阻选配方案;最后,根据2500 kJ打桩锤海试实验结果曲线,与同工况下仿真曲线进行对比,曲线趋势基本一致,证明相关结论对海上作业液压打桩锤优化设计起到一定的指导作用。     

氮爆式液压打桩锤主控阀动态性能研究

主控阀是氮爆式液压打桩锤控制系统的核心,其工作特性在很大程度上决定着打桩锤整体性能的好坏。为深入研究主控阀动态性能对氮爆式液压打桩锤整体性能的影响,研究中充分考虑液动力对阀芯移动过程的影响,并采用Matlab/Simulink/Simscape仿真模块组,对其动态性能进行仿真,在仿真阀芯增益面积上施加气液压力作用的同时,充分考虑阀芯运动稳态、瞬态液动力对阀芯运动的影响,得出不同提锤行程、不同阀芯增益面积时,主控阀阀芯的位移时间曲线以及响应锤头运动变化曲线,对主控阀动作的准确性、快速性进行研究分析,进而优化主控阀增益面积等参数的选定。     

多锤联动系统的振动耦合理论及试验研究

针对多锤联动时出现耦合问题,对"锤—桩—土"系统进行合理简化,在此基础上以两台桩锤联动为对象建立打桩过程中的动力学数学模型,并由此构建系统的机电耦合方程,然后利用小参数周期平均法对机电耦合过程中电动机的负载转矩进行近似解析,得出系统运行过程中电动机负载转矩的影响因素、平衡方程及机电耦合强度表达式,揭示系统出现耦合现象的机理。利用Matlab/Simulink建立仿真模型并对系统机电耦合过程进行数值仿真,得到系统在不同电动机转速、初始相位差及土壤参数下的机电耦合过程及基本规律。最后通过实际打桩试验验证数学模型、理论推导及仿真结果的正确性。这些结论为电控联动方式的控制策略制定提供理论依据,也为机械联动结构设计及"机械—电控"复合联动方式的工程应用提供参考。     

桩工机械

<正>GJ20156087某型水下液压打桩锤砧铁裂纹分析与优化设计[刊,中]/赵永富…//工程机械.—2015,46(6).—44~47以某型号液压打桩锤砧铁为研究对象,针对砧铁开洞处出现多处裂缝的问题,使用P ro/E软件对砧铁及打桩锤进行三维建模,运用ANSYS Workbench软件创建有限元模型,在最大作业工况下对其进行静强度分析,得出砧铁的应力分析结果,利用A NSYS的优化设计     

圆柱-球体多自由度超声电机定子驱动端面的运动分析与仿真

对圆柱 球体多自由度超声电机定子的驱动端面的运动形式作出了基本假设 ,在已知一个特定驱动点振幅的前提条件下 ,建立起定子上一般驱动点的运动方程。结合在MATLAB环境下对驱动点的运动仿真结果 ,分析了驱动点运动的规律和特点。由于这个特定驱动点的振幅是可计算的和可测量的 ,因而本文提出的电机定子驱动端面的运动分析、仿真方法是定量的 ,这为进一步弄清该种电机的驱动机理、改进和提高电机的性能、实现电机输出性能的仿真设计等提供了有效的依据。     

主动车轮轴调质工艺的数值模拟

岸边集装箱起重机和散货机械的行走机构中广泛使用的主动车轮轴是一种阶梯轴,具有较大的长度直径比,一般使用吊框装载置于井式炉加热,然后出炉转移至冷却池冷却。文中在一定的假设条件下,建立了一种材质为35CrMo的主动车轮轴热处理数学模型,对调质热处理工艺进行了数值模拟,对模拟结果进行了读取和解读,探讨了有限元分析在热处理工艺模拟中的应用。     

连续挤压成形过程中挤压轮速度的影响

在连续挤压成形过程中 ,挤压轮旋转 ,在变形体和模具接触面上的摩擦功和塑性变形功的作用下 ,变形体在塑性变形的同时 ,与模具及周围环境进行热交换 ,促使变形体和模具内的温度场以及变形体的应变场、应力场等不断发生变化。因为挤压轮的转动是连续挤压成形过程的动力源 ,其速度构成了连续挤压成形过程中最重要的影响因素 ,所以研究挤压轮速度对连续挤压成形过程中变形体的温度场、应力场、应变场以及溢余量的影响 ,将有助于连续挤压产品的内部质量和尺寸精度的提高。本文在分析连续挤压技术特点的基础上 ,采用刚粘塑性有限元模型 ,组建了一个有关连续挤压的计算机仿真系统 ,对连续挤压的成形过程进行了计算机仿真 ,研究了挤压轮速度对连续挤压成形过程的影响     

Study on operating characteristics of fuel cell powered electric vehicle with different air feeding systems

In this paper the modeling of a fuel cell powered electric vehicle is presented. The fuel cell system consisting of a proton exchange membrane (PEM) fuel cell stack and balance of plant (BOP) was co-simulated with a commercial vehicle simulation program. The simulation program calculates the load of the fuel cell depending on the driving mode of the vehicle and also calculates the overall efficiency and each parasitic loss by applying the load in the fuel cell model that is used to estimate the performance of the entire vehicle system by calculating the acceleration performances and fuel economy of the vehicle. Two types of air feeding systems (blower type and compressor type) were modeled by using MATLAB/Simulink environment and the effect of fuel cell stack size (number of cells, cell area) on the fuel economy and performance of the fuel cell powered vehicle was investigated. Using a driving cycle of FTP-75, the required power, BOP component power loss, and system efficiency for two types of fuel cell systems were analyzed. Through this study, we could get a basic insight into the fuel cell powered electric vehicle and its characteristics.     

电传动履带车辆"驾驶员-综合控制器"在环的双侧驱动控制实时仿真

为了在系统设计阶段及早验证控制方案可行性,把"驾驶员-综合控制器"纳入电传动履带车辆双侧驱动控制仿真闭环,建立双侧驱动电传动履带车辆及驱动系统模型.采用真实的驾驶员操纵设备和产品型综合控制器,不同控制策略使用不同CAN通讯协议匹配,被控对象及其外界环境通过数学模型在dSPACE中实时运算来模拟实现,构建包括CAN通讯在内的电传动履带车辆"驾驶员-综合控制器"在环双侧驱动控制实时仿真平台.基于该平台展开以驾驶员操作为输入的硬件在环仿真.仿真结果表明:该平台能进一步验证产品型综合控制器动力学控制算法代码,分析评估不同控制策略下车辆的机动性能.     

履带式工程车辆训练模拟器动力学建模及实现

建立适于快速实时仿真的动力学模型是训练模拟器材研制的关键。根据履带式工程车辆在各种操纵状态下的运动特点,对其动力学模型进行了系统研究,着重阐述了工程车辆驾驶过程中几个典型工况的建模方法,并给出了仿真模型的计算流程。仿真结果与实际情况吻合良好,证明所提出的建模方法和仿真算法是正确可行的。     

混合驱动五杆月球车动力学分析

根据月球车腿式移动机构的优点,针对混合驱动五杆月球车用拉格朗日法推出混合驱动五杆月球车的动力模型,得出各杆线速度和驱动力的表达式。通过设置具体参数对混合驱动五杆月球车模型进行分析,得出了混合驱动月球车的五杆机构运动仿真图、主动关节等效惯量,耦合惯量和驱动力矩的变化规律。结果表明,对于给定的运动规律,机构的位形对系统的主动关节等效惯量、耦合惯量和驱动力矩的影响较大。     

摆动活齿传动机构的传动性能分析与参数优化设计

研究了摆动活齿的一个工作循环运动状态,摆动活齿具有"运动倒置"特征.分析了摆动活齿啮合副的啮合过程.利用摆动活齿传动等效机构,分析其传动性能和最小传动角的位置.建立了以体积最小为目标的单目标优化数学模型,对摆动活齿的传动参数进行了优化设计,为改进摆动活齿传动的设计方法手段和提高其产品设计质量提供了技术支持.     

并联机器人结构及驱动方式合理性的探讨

介绍了工业串联机器人结构中存在的不足,阐述了并联机器人的特点、应用范围、发展历程及其基本组成。对并联机器人按照变杆长驱动型、摆杆驱动型、柔索驱动型以及其他驱动型等4种典型传动结构进行探讨;分析了应用在并联机器人中的液压驱动、伺服电机驱动等不同驱动方式的优缺点,进而明确的指出交流伺服电机驱动方式在并联机器人领域具备明显的优势。     

城轨列车虚拟驾驶仿真系统

城轨列车虚拟驾驶仿真系统是一种结构简单、经济实用的初级训练驾驶器,主要包括虚拟控制台和视景仿真系统。文章介绍了在1台计算机上实现虚拟驾驶的方法,即采用GLStudio构建控制台模型,采用MultiGen Creator构建三维视景模型,采用Vega对视景进行驱动。文中对列车虚拟驾驶仿真系统的动力学模型和逻辑控制模型也做了简要介绍。