多体系统分析软件的开发与应用

多体系统动力学作为研究机构动态特性的应用基础学科，最终目的是编制通用仿真软件为工程技术领域提供强有力的计算机辅助分析工具。介绍了凯恩-休斯顿方法的优点，基于该方法建立起多体系统动力学模型，根据软件工程和面向对象编程技术的要求开发出具有友好的用户界面、集成度高、能够对任意拓扑结构的多体系统的运动学和动力学进行正、逆问题分析的多体系统分析软件MBSA(Multi-Body System Analysis)，介绍了软件的模块组成，详细叙述了核心运算模块的流程，算例分析验证了该软件的正确性和可靠性。     

柴油机配气机构动力学建模与分析

发动机配气机构有限元分析作为基础试验的重要支撑,在现代机械设计中非常必要.以直列四缸柴油机配气机构性能优化设计为研究目标,系统计算与确定柴油机热力学与动力学关键参数.首先采用多体动力学方法建立配气机构动力学模型,计算静应力有限元分析结果,得出零部件动力学模型中的模块参数.然后利用Sharp 3D软件对配气机构进行动力学...     

并联机器人多柔体系统协同建模与动力学仿真

基于协同的思想,提出了一种对机构的多柔体动力学进行建模和仿真的方法．以多体系统动力学为基础,建立了柔性机构的空间动力学方程．利用多体动力学仿真软件ADAMS和有限元分析软件ANSYS建立了3-TPT型并联机器人的多柔体动力学仿真模型,并对所建立的模型进行了动力学仿真研究．为了更加准确地说明分析结果,分别将刚性体和柔性体仿真结果进行对比,结果表明：由于杆件的柔性特点,其受力表现出了高度的非线性,这与实际相符．多柔体系统的仿真结果能更真实、准确地反映出并联机器人的实际运动特性,能够更准确地预测机构性能．这种方法为并联机器人的设计和优化提供了一种有效的分析方法．     

基于刚柔耦合的空气悬架建模、仿真与优化研究

基于多体动力学理论,运用机械系统分析软件ADAMS中的Car专业模块,建立了宇通大客车的空气弹簧前悬架的多刚体模型.利用ADAMS/AutoFlex,对其上下摆臂进行了柔化,建立了该悬架的刚柔耦合模型.利用虚拟仿真试验对悬架进行了仿真分析,得出了模型的正确性,并比较悬架定位参数的变化,使刚柔耦合模型更趋于合理化.利用ADAMS/Insight模块对在Car模块中建立的悬架系统进行了优化设计,得到了空气悬架定位参数的优化解.     

一种新坐标描述多体系统动力学及仿真软件

用完全笛卡尔坐标描述多体系统的运动学和动力学在提高计算效率方面有突出优点。导出用完全笛卡尔坐标表示的刚体及多体系统运动学和动力学模型,研制了相应的通用仿真软件ＤＡＭＳ。通过ＤＡＭＳ软件对算例进行的动力学分析与计算,表明该方法及软件的有效性。     

一种新坐标描述多体系动力学及仿真软件

用完全笛卡尔坐标描述多体系统的运动学和动力学在提高计算效率方面有突出优点。导出用完全笛卡尔坐标表示的刚体及多体系统运动学和动力学模型,研制了相应的通用仿真软件ＤＡＭＳ。通过ＤＡＭＳ软件对算例进行的动力学分析与计算,表明该方法及软件的有效性。     

计及柔性的移动机械手动力学建模现状与展望

针对柔性移动机械手动力学建模的问题,介绍了常见的基于Lagrange方程的方法、Kane方法、旋转代数法和Newton-Euler方法等,对于各种动力学建模的方法进行了分析对比,指出了各种方法的优缺点,揭示了不同建模方法存在的问题.根据不同的应用背景,进一步明确了在考虑系统柔性的前提下,移动机械手动力学建模的关键技术和发展趋势,这对包含柔性体在内的多体系统,尤其是空间多体系统和复杂机构的分析控制有一定的参考价值.     

发动机曲轴动力学仿真研究

探讨了结合有限元分析软件ANSYS和多体系统动力学分析软件。ADAMS对曲轴进行动力学仿真的方法．运用ANSYS建立某军用V8柴油机曲轴的有限元模型，结合ADAMS建立了包括曲轴柔性体以及随曲轴一起转动的零件刚性体在内的发动机曲轴系的多体系统动力学模型，得到了关键构件的运动及载荷变化曲线，为更深入的分析曲轴系动态响应奠定了基础．     

ADAMS在汽车操纵稳定性仿真中的应用研究

运用ADAMS软件建立了C型车多自由度整车多体动力学仿真模型,详细分析了前悬架系统、后钢板弹簧系统和轮胎模型,同时提出了一种建立钢板弹簧多体模型的新方法———中性面法,并对不同方向盘转角及改变整车质心位置下的操纵稳定性进行了动力学仿真.经过与实际车型性能比较,该模型与分析结果是准确、可靠的,可应用于汽车平顺性研究中.     

基于部件模态的多柔体系统非约束频率估计

基于部件模态建立多柔体系统的线性化动力学方程,通过特征分析及与ANSYS有限元分析软件计算结果相比较,表明结果是可行的.在此基础上,研究了中心刚体和柔性附件的相对质量特性对多柔体系统非约束固有频率的影响.     

多柔体系统刚柔耦合动力学有限单元法

传统的多柔体系统动力学建模理论,往往基于小变形线性动力学的基本假定,采用线性的Cauchy应变理论描述应变—位移关系。但是,对于具有刚性旋转的位移场来说,Cauchy应变理论并不适用。本文采用Green-Lagrange应变理论,描述有大位移运动的梁单元的非线性位移—应变关系,通过对应变能的分析和线性化处理,建立起相对变形坐标一阶精确的一致线性化的多柔体系统有限元模型,仿真算例的结果验证了该方法的有效性和结构中的几何非线性对系统动力学响应的重要作用。     

基于ADAMS的商用车驾驶室悬置系统的振动模态和传递特性

针对一款全浮式商用车驾驶室悬置系统,通过ADAMS软件的交互式建模方法,建立了悬置系统的多体动力学模型。分别通过振动模态和传递特性两种方法对模型进行仿真分析,较全面地获得了驾驶室悬置系统的振动特性。通过相应的试验对仿真结果进行了验证,证明了模型具有足够的精度,可以用来分析评价驾驶室悬置系统的隔振性能。     

基于转向稳定性的汽车悬架协调优化

基于试验研究建立了某款车用磁流变阻尼器的数学模型。利用多体动力学仿真软件SIMPACK建立了某款乘用客车整车多体动力学模型和虚拟仿真环境。针对半主动悬架系统和转向系统对汽车操纵稳定性的影响,提出了一种PID神经网络协调控制器,并在Matlab环境中定义了半主动悬架协调控制器与整车多体动力学模型的数据交换接口,实现了汽车半主动悬架和转向系统的协调控制。仿真结果表明:PID神经网络协调控制策略可以抑制由悬架传递的振动,调节汽车转向时车身的横摆及侧倾运动,有效地解决了汽车悬架设计中操纵稳定性与行驶平顺性之间的矛盾。     

柔性多体系统动力学研究方法及其发展

对柔性多体动力学的研究方法进行了概括和总结,回顾了柔性体建模的3个阶段,从柔性体建模方法、柔性体动力学方程数值计算方法和柔性体振动控制方法等几个方面进行了总结,今后的研究方向做了展望.     

Digital Design of Virtual Prototype based on Multidisciplinary Design Optimization

In order to obtain digital design of complex mechanical product as optimal as possible in an efficient way,multi- discipline integrated design method is proposed,which integrates multidisciplinary design optimization (MDO) into digital design process to design virtual prototype (VP) efficiently.Through combining MDO and multi-body system dynamics,MDO integra- tion platform,which takes VP as the core,is constructed.Then automated MDO design of VP is realized and changes of mechani- cal design project can be expressed intuitively during MDO design process.The proposed approach is also demonstrated by using inte- grated analyzing flow of vehicle engineering design.The result shows that the method not only can feasibly realize the MDO of VP, but also can solve the optimization problem of vehicle multi-body system dynamic performance.It can be adopted to the digital de- sign of other complex system.     

刚柔耦合麦弗逊悬架系统运动学分析

基于ADAMS软件应用柔性多体动力学方法建立了某轿车麦弗逊悬架模型,并进行了悬架运动学特性仿真。结果表明:与刚体模型相比,悬架构件的柔性对车轮定位参数的前束角、外倾角、主销内倾角、主销后倾角、车轮转角有明显的影响,而对车轮的横向滑移量影响很小。应用刚柔耦合模型分析悬架系统运动学更加符合实际。     

基于Agent的软件工程方法与实践

基于Agent的软件工程方法(Agent-Based Software Engineering,简称ABSE),是软件工程领域的一种新方法,与现有的开发方法相比,Agent具有较强能力可以对复杂软件系统中的活动实体进行高层抽象.对基于Agent的软件工程的基本方法和技术特性进行介绍,并以一个多语言的机器翻译软件为实例,具体说明面向Agent的软件工程方法.     

An Earth multi-body system elasticity and plasticity dynamics model

Research on the elasticity and plasticity dynamics of the Earth multi-body system, including the Earth multi-body system stratum-block's equivalent inertia force system and generalized inertia force, the Earth multi-body system stratum-block's equivalent inertia force system expressed with partial velocity and partial palstance, and Earth multi-body system generalized inertia force expressed with partial velocity and partial palstance. This research provides a theoretical foundation for further investigation of Earth multi-body dynamics.     

Dynamics Modeling of Heavy Special Driving Simulator

Based on the dynamical characteristic parameters of the real vehicle, the modeling approach and procedure of dynamics of vehicles are expatiated. The layout of vehicle dynamics is proposed, and the sub-models of the diesel engine, drivetrain system and vehicle multi-body dynamics are introduced. Finally, the running characteristic data of the virtual and real vehicles are compared, which shows that the dynamics model is similar closely to the real vehicle system.     

Dynamics Modeling of Heavy Special Driving Simulator

Based on the dynamical characteristic parameters of the real vehicle,the modeling approach and procedure of dynamics of vehicles are expatiated. The layout of vehicle dynamics is proposed,and the sub-models of the diesel engine,drivetrain system and vehicle multi-body dynamics are introduced. Finally,the running characteristic data of the virtual and real vehicles are compared,which shows that the dynamics model is similar closely to the real vehicle system.