大型空间刚柔耦合组合体的动力学建模

根据大型刚柔耦合空间组合体的结构特点 ,研究带挠性附件的空间结构的建模方法。文中组合体看成为在中心体上连接若干柔性附件 ,附件铰接于中心体 ,它相对于中心体运动。作者根据Lagrange方法建立了大型刚柔耦合空间组合体的动力学方程。     

健骑机刚柔耦合动力学仿真分析

为准确描述健骑机在工作过程中的性能,基于刚柔耦合理论,联合运用ADAMS和ANSYS软件,分析健骑机的动力学问题。首先完成健骑机多刚体简化模型的动力学仿真。应用ANSYS计算了健骑机底座的模态和谐响应等动力学特性。在ADAMS中将底座视为柔性体进行健骑机的动力学仿真,并与多刚体动力学仿真结果对比分析。结果表明,与多刚体模型相比,刚柔耦合模型的仿真结果能更准确地反映健骑机实际工作时的动态性能,提高健骑机的结构设计效率。     

基于刚柔耦合建模的平行分度凸轮机构动力学分析

在分析平行分度凸轮机构特点的基础上,提出了基于多体系统动力学的动力学建模方法.利用ADAMS、Pro/E、ANSYS三种平台联合建立了平行分度凸轮机构的刚柔耦合的动力学模型.对模型进行了仿真研究,根据仿真分析的结果得出,工程中广泛应用的变余弦运动规律不适合高速、重载、精密传动的间歇机构.详细说明了负载、转速、动程角对系...     

机器人手臂的刚柔耦合建模及摆动模态对比

以机器人柔性手臂为对象,基于Jourdain变分建立了刚柔耦合动力学模型;通过假设模态法将物理坐标变换成模态坐标,对动力学方程进行解耦。参考人体参数,利用ADAMS建立了虚拟样机模型,设计了形函数矩阵。在MATLAB中编写了方程求解算法。对比了ADAMS和MATLAB对柔性手臂转角的仿真。针对碳纤维、铝合金、聚乙烯和聚丙烯4种材质手臂仿真重力作用下的摆动运动,绘出了末端横向变形位移和频谱图;量化分析了变形量和模态。结果表明随着弹性模量与密度的比值增大,手臂固有频率增大,横向变形位移减小;碳纤维材质可近似建模为刚体;碳纤维和铝合金适合做手臂机构;聚丙烯材质刚度和柔顺性较好。     

履带车辆系统刚柔耦合动力学建模及分析

为准确预测履带车辆动态行驶特性,充分考虑了履带非线性因素和地面变形对行驶性能的影响,在贝克理论的基础上建立了履带车辆系统刚柔耦合动力学模型,并在两种路况下进行了算例仿真。结果认为:当履带车辆通过平坦路面时,车辆前进速度和驱动轮角位移迅速从初始值上升到最大值,当驱动轮扭矩保持在6000时,车辆前进速度从指数级上升转为指数级衰减,并且车辆打滑率随着驱动轮扭矩的增大而增加;当通过正弦路面时,车辆动力学特性呈现上下振荡的稳定状态。研究结果为履带车辆行驶特性的准确预测提供了一种新的方法参考。     

道岔侧板变形装置刚柔耦合动力学仿真分析

考虑电动推杆的推力、车辆通过时的离心力以及各构件间的相互作用,结合基于有限元法的柔性体模态计算,建立了轻轨道岔的侧板变形装置的刚柔耦合动力学模型,采用ADAMS软件对该装置进行多体动力学仿真计算,得出各构件的载荷、位移时间历程以及侧板和凸轮组的应力云图,可为道岔侧板变形装置的结构设计提供理论依据。     

基于刚柔耦合建模的工业机器人瞬变动力学分析

为适应工业机器人高速、重载、高精度的要求,以工业机械臂的瞬变过程为研究对象,提出以末端执行器的振幅判断机器人在瞬变过程中的动态性能,利用多体动力学和有限元的方法建立刚柔耦合模型,对工业机器人在整个作业过程中的动态特性进行描述和分析,仿真计算工业机器人在振幅最大时刻的应力分布及危险区域节点的应力变化,为机器人的动态性能评估、疲劳强度分析和寿命预测提供了依据.     

基于自调式惯性激振的高方平筛动力学建模及数值仿真

针对高方平筛在起动阶段存在的迟滞共振现象,采用一种新型的自调偏心距式惯性激振方式,并对系统起动过程进行动力学建模和数值计算.在考虑三相异步电动机起动时的固有力学性能和滚动轴承摩擦转矩的前提下,建立筛体、悬吊装置和激振装置组成的系统起动过程非线性动力学模型,在Matlab中运用4阶Runge-Kutta算法对偏心距不变式和偏心距可调式两种激振方式下的起动过程进行数值仿真,分析新型激振装置中初始偏心距、刚度和阻尼等参数对起动阶段最大瞬态振幅的影响规律.结果表明,采用合适参数设置的新型激振装置能大幅度减少设备起动阶段的最大瞬态振幅和达到稳态强迫振动的游动时间.新型激振装置的提出对于提高高方平筛及同类振动机械的工作寿命具有重要的工程应用价值.     

基于ADAMS的蜗轮蜗杆刚柔耦合动力学分析

针对需要考虑构件变形的特殊情况,完全粑模型当做刚性体系统来处理则不能达到精度要求,还必须把模型的部分构件做成可以产生变形的柔性体来处理,以模仿其真实情况,这对提高系统的精度,寻找应力集中位置,提高机械的可靠性具有重大意义.结合机械动力学分析软件ADAMS和有限元前后处理软件Hyperworks联合进行刚柔耦合动力学分析.以蜗轮蜗杆为例,刚柔耦合分析的结果与刚体动力学分析结果对比,柔性体蜗杆角加速度、位移更符合实际情况.且分析所得应力值和云图可以为其设计提供精确的参考.     

基于刚柔耦合模型的卡扣机构动力学仿真分析

运用ADAMS建立了卡扣机构刚柔耦合模型,准确并真实地反应出了卡扣机构的运动情况,将升降台和卡扣机构动力学特性与多刚体模型进行对比分析。通过分析发现,基于刚柔耦合模型下升降台和卡扣机构在位移曲线保持不变的情况下,工作时的速度、加速度曲线有明显波动,并通过分析波动的原因,为机构的进一步优化提出了指导方向。     

复杂刚柔耦合系统模态参数识别与振动分析研究

基于Pro/E、MATLAB、ADAMS和ANSYS联合建立了采煤机截割部的刚柔耦合振动模型,将截割部在截割含硬结核或夹矸煤层时碰到包裹体而受到的冲击载荷作为力激励,利用ADAMS的Vibration模块计算系统在受迫振动下的频响,通过ADAMS的Postprocessor模块进行模态参数识别和分析仿真结果,确定了对系统整体性能不利的模态振型和频率,判断出系统在本研究所假定工况的载荷冲击下不会发生共振,同时也从模态频率角度验证出壳体在此冲击频率下不会与系统发生共振,而滚筒转速的设计却不符合振动性能要求,通过查看模态振型对壳体结构提出了修改意见。本文解决了输入负载的精确量化模拟及建模与仿真边界条件等关键技术问题,为采煤机截割部的优化设计和可靠性研究创造了条件。     

基于刚柔耦合动力学的高速列车转向架构架振动疲劳研究

构建了考虑转向架构架高频柔性的刚柔耦合动力学模型,结合模态应力恢复方法实现了考虑轨道激励的转向架构架动应力求解。基于该模型,提出一种基于典型服役模式扫频激励的转向架构架动态薄弱位置识别方法,研究了转向架构架薄弱位置动应力在典型服役工况下的应力特征和各特征工况损伤;最后,结合京广线路分布特征,研究了转向架构架薄弱位置的损伤。结果表明：基于典型服役模式扫频激励识别的结构动态薄弱位置,能够包含传统准静态方法识别的静态薄弱位置,同时可以识别薄弱位置的敏感频带;曲线半径对转向架关键位置损伤具有显著影响,随着曲线半径的减小损伤显著增大;考虑京广线曲线和直线分布特征,计算得到的转向架构架关键位置损伤满足1200万公里设计寿命的要求。     

双十字轴万向节刚柔耦合动力学研究

基于刚柔耦合多体动力学理论,运用三维设计软件,以有限元软件和多体动力学软件为基础,建立双十字轴万向节的刚柔耦合动力学仿真模型。考虑该模型中间轴空心段的柔性特性,对中间轴空心段进行了模态分析,得到了其模态中性文件。为分析双十字轴万向节输入轴、输出轴与中间轴夹角大小对传动均匀性的影响,分别在3种不同轴间角条件下对模型做动力学仿真分析。研究结果表明,输入轴与中间轴、输出轴与中间轴轴间角的绝对值相差越小,转动的不均匀性越小,与万向节的传动理论一致,该建模及分析方法为十字轴万向节的设计以及改进和优化提供了一种可借鉴的方法。     

基于ADAMS与ABAQUS的刚柔耦合动力学分析方法

针对ADAMS软件自身生成柔性体功能较差的情况,利用有限元分析软件ABAQUS生成柔性体进行刚柔耦合多体系统动力学分析.介绍了柔性体动力学方程,重点阐述了ABAQUS定义ADAMS用柔性体模态中性文件的步骤以及基于ADAMS与ABAQUS的刚柔耦合动力学分析流程.最后通过某轻型牵引火炮全炮刚柔耦合动力学分析验证了这种方法的有效性.     

基于刚柔耦合的自动化动力学仿真分析研究

刚柔耦合是多体系统最常见的力学模型,在其建模分析过程中存在一定的复杂性与重复性。以三连杆机构为例,通过ANSYS和ADAMS实现刚柔耦合全分析过程,并利用ModelCenter的QuickWrap技术对整个分析过程的功能点进行组件封装,最后通过封装好的组件搭建刚柔耦合分析流程,最终实现自动化的刚柔耦合分析,为进一步的DOE及优化分析奠定了基础。     

煤炭采样机械臂的刚柔耦合动力学建模与仿真分析

基于多体动力学理论和拉格朗日方程,将煤炭采样机械臂中的大臂、小臂、伸缩臂考虑为柔性臂,结合Pro/E,ANSYS和ADAMS分别建立刚性和刚柔耦合模型,在相同驱动函数下对两种运动模型进行分析,仿真得出两种模型变化曲线,对比仿真结果表明,在研究臂架系统时,考虑各个臂杆柔性变形是非常必要的,刚柔耦合建模更符合工程实际,所得到的研究结果为采样臂动力学分析和结构优化奠定了理论基础.     

基于刚柔耦合建模的液压挖掘机动力学分析研究

液压挖掘机是集机、电、液于一体的复杂工程机械,可以在各种工况下频繁启动、制动进行工作,因此时程特性是评价其工作过程的重要指标。在ADAMS中,分别建立挖掘机的刚性模型和刚柔耦合模型并进行动力学分析,得到工作装置的时变曲线。结果对比表明刚柔耦合建模更符合实际,能更真实地反应工作装置工作性能,可为进一步优化挖掘机结构提供依据。     

装载机工作装置刚柔耦合动力学分析

以装载机工作装置主要受力件之一的连杆作为研究对象,结合多刚体动力学和柔性体动力学理论,建立连杆的刚-柔耦合运动学、动力学数学模型。并在ANSYS软件中生成它的有限元模态中性文件,将其导入到ADAMS软件中建立的装载机工作装置虚拟样机上,进行相应的运动学、动力学仿真分析。研究工作装置中连杆柔性体对工作装置性能的影响,揭示了工作装置中柔性体与刚性体耦合时的运动学、动力学特性,为复杂机械系统运动学、动力学特性的研究提供了可供借鉴的思路。     

空间刚柔耦合并联机器人动力学建模及仿真

为研究柔性构件对系统运动特性的影响,对空间3-RRRU并联机器人进行了动力学建模及耦合特性的仿真分析。应用矢量闭环法对空间并联机构的逆运动学进行求解,推导出各个构件位置、速度、加速度的变化规律;根据第一类Lagrange方程建立空间全刚性并联机器人的逆动力学模型;运用MATLAB软件对空间并联机构进行仿真,并对动力学数值结果和仿真结果进行对比,以验证模型的正确性。基于ANSYS软件和ADAMS软件,对空间并联机构中的空间梁单元进行柔性替换,通过建立空间刚柔耦合并联机器人模型,分析机构在运动状态下展现出的耦合特性,并与空间全刚性并联机器人进行比较。结果表明:两类模型的末端执行器的运动趋势一致,轨迹误差在0.000 7～0.419 4 mm范围内;梁单元产生的弹性变形对系统运动性能产生了重要影响,因此,建立正确的刚柔耦合动力学模型具有重要的指导意义。     

含间隙多连杆机构刚柔耦合动力学建模与分析

针对间隙和柔性构件对多连杆机构动力学响应的影响,研究了一种适用于多连杆机械式压力机的平面六杆机构。建立了转动副间隙矢量模型,通过Lankarani-Nikravesh法向接触力模型和改进的库伦摩擦力模型建立了转动副间隙处的碰撞力模型。基于绝对节点坐标法建立了柔性梁单元模型,通过拉格朗日乘子法建立了含间隙机构的刚柔耦合动力学方程,并通过Adams虚拟仿真软件验证了动力学模型和理论分析的正确性。研究间隙值和摩擦系数对机构动力学响应的影响,利用相图、Poincare映射图和分岔图对机构的非线性特性进行分析,结果表明,随着间隙值的增大和摩擦系数的减小,机构受到的影响越大,产生的响应峰值越高,同时转动副间隙处的混沌现象有所增强。