基于刚柔耦合建模的挖掘机动态性能仿真研究

针对挖掘机工作装置刚柔耦合变形对液压控制系统动态特性的影响，结合虚拟样机建模和联合仿真技术进行动态特性研究。利用UG软件建立某型号挖掘机三维模型，通过有限元软件柔性化处理后导入ADAMS动力学分析软件中，构建挖掘机工作装置刚柔耦合虚拟样机。利用AMESim软件和负载敏感原理，建立挖掘机工作装置闭环液压控制系统。通过软件联合构造挖掘机机电液一体化的刚柔耦合仿真模型。针对挖掘机典型挖掘工况和重载举升工况下的运动轨迹进行仿真研究，结果表明：基于刚柔耦合建模的挖掘机液压控制系统动态稳定性较强，重载工况最大位置误差小于0.01 m,位置精度较高，实现了挖掘机刚柔耦合一体化建模仿真。     

基于ADAMS的抽油机平行位移机构仿真研究

建立抽油机传动机构中平行位移机构的虚拟样机模型,利用ADAMS软件对采用不同材料蜗轮的平行位移机构进行动力学仿真,得到受力曲线图,验证原设计的合理性并确定最佳蜗轮材料。利用ADAMS软件对平行位移机构传动件进行运动学仿真,仿真结果为平行位移机构的优化设计提供了依据。     

液压振动台虚拟样机建模及仿真分析

利用UG软件建立液压振动台三维实体模型,将建立的实体模型通过数据接口导入ADAMS软件,建立起液压振动台虚拟样机。利用Matlab软件建立控制系统,与ADAMS建立的虚拟样机通过数据交换技术进行联合仿真,对振动台系统的频响特性进行分析。     

基于ADAMS与EASY5的40 kN液压起重机联合仿真

以液压起重机为研究对象,在UG软件中完成结构的三维建模,导入动力学仿真软件ADAMS中建立液压起重机的虚拟样机模型,利用EASY5软件建立起重机的液压系统模型,通过设计软件数据接口实现了液压起重机的机械/液压联合仿真。结果表明:虚拟样机模型与液压系统模型实现了无缝联接,验证了联合仿真方法的有效性与实用性。     

基于ADAMS的6R机器人控制模型研究

机器人的控制是机器人领域的一大难点。提出了一种机器人新的控制模型,即运用三维建模软件建立机器人的虚拟样机模型,再利用虚拟样机软件ADAMS进行动力学正、逆问题分析。为了验证模型的可靠性,将利用拉格朗日方法建立的动力学模型与利用ADAMS得到的模型进行对比,并利用ADAMS+Matlab联合仿真对机器人进行控制算法仿真。结果证明了该方案的可行性。     

基于ADAMS和AMESIM联合仿真环境的油气悬挂虚拟试验研究

为实现油气悬挂机械、液压系统一体化虚拟样机设计,提出了基于ADAMS与AMESim联合仿真环境的虚拟样机建模与仿真试验方法,运用ADAMS软件建立了油气悬挂系统1/12车辆动力学模型,应用AMESim软件对液压系统建模,并实现了两模型的接口设置。通过联合仿真试验,分析了典型路面激励下油气悬挂及车体的动态响应。仿真试验结果较好地反映了油气悬架实际系统的工作特性,验证了所建模型的有效性。     

基于ADAMS与MATLAB的四足机器人的trot步态联合仿真

为节约设计成本,提高设计效率,对四足机器人进行仿真。采用Pro/E建立四足机器人三维模型,将模型导入至虚拟样机软件ADAMS中,建立四足机器人机械模型,并利用Matlab/Simulink工具箱建立控制系统。利用二者之间的接口实现联合仿真,验证了设计方案的可行性。     

新型非对称打磨并联机构运动学分析与仿真

针对并联机床在实现半圆形筒状工件打磨加工的高精度、快响应等需求,提出一种新型的三自由度的非对称并联打磨机构。首先,介绍了该机构的结构特征,并基于螺旋理论等对机构自由度进行分析;其次,应用闭环矢量法建立各构件之间的运动学关系,利用MATLAB软件对其位置、速度进行数值仿真分析;最后,采用Unigraphics NX 10.0和ADAMS软件建立了该机构的虚拟样机模型,并对其运动学进行虚拟样机仿真分析。结果表明:不同支链运动规律不同,但各支链位移和速度均变化平滑、无突变现象,且同等条件下,对比分析可知,数值仿真模型与虚拟样机仿真模型结果一致,从而印证了所建模型的正确性,为后续的动力学研究及控制提供参数参考。     

ADAMS环境下并联坐标测量机运动分析与仿真

并联机构的运动学分析即是求解并联机构的输入与输出构件的位移、速度、加速度之间的关系。文章以基于Stewart平台的六自由度并联机构坐标测量机为研究对象,在ADAMS软件环境下建立了六自由度并联坐标测量机的虚拟样机模型,然后基于虚拟样机对所研究的并联坐标测量机进行了运动学仿真。通过软件仿真,可以对并联坐标测量机各种运动性能产生直观的了解,从而为并联坐标测量机的设计与开发提供软件验证方法,为建立物理样机打下坚实的基础。同时利用虚拟样机技术还可以大大简化并联坐标测量机的运动学逆解和正解,为进一步对并联坐标测量机的系统优化创造了有利条件。     

利用MATLAB与ADAMS对6R机器人控制系统仿真

为研究机器人操作臂动态特性的变化规律,提出一种新的机器人控制模型仿真方案。运用三维建模软件建立机器人虚拟样机模型;利用虚拟样机仿真软件ADAMS进行机器人动力学建模和分析。通过2种典型实例验证模型的可靠性,并利用MATLAB和ADAMS联合仿真,对机器人操作臂进行控制研究。仿真结果验证了该方案的可行性,为机器人协同控制提供了参考     

基于DEM-MBD耦合的液压挖掘机动力学仿真分析

在实际工况下,液压挖掘机工作装置受到的载荷较大且具有强时变性,因此工作装置各组成杆件及液压缸较易出现各种形式的失效。针对以上问题,选取某型号液压挖掘机作为研究对象,根据液压挖掘机工作装置实际挖掘物料工况,利用多体动力学软件ADAMS建立液压挖掘机虚拟样机模型并利用离散元软件EDEM建立物料模型。通过DEM-MBD耦合仿真分析方法,对液压挖掘机工作装置进行动力学仿真分析,主要获取挖掘物料过程中铲斗受力变化曲线、不同时刻铲斗受力云图,通过对其分析,能够获取铲斗在挖掘作业过程中受力变化情况,为铲斗的有限元分析、优化设计提供理论依据。     

双阀芯挖掘机阀控缸的位移压力响应特性研究

以SY235型液压挖掘机的双阀芯多路阀原型为研究对象,建立了挖掘机主泵、单阀芯多路阀、双阀芯多路阀和执行机构等液压模块及整机运动学的联合仿真模型,并以单阀芯SY235C-8M和双阀芯样机SY235C-8S为平台搭建了两个整机实验系统,验证了模型的正确性,并进行了比较分析。结果表明:与单阀芯相比,双阀芯多路阀控制的油缸压力小,功率消耗小;双阀芯系统中的油缸压力在先到达峰值的情况下比单阀芯系统先达到稳态;在位移响应上也是双阀芯系统稍快。     

挖掘机自动挖掘轨迹规划与动态优化控制

以挖掘机为研究对象,建立挖掘机工作装置运动学和动力学数学模型,通过五次多项式插值方法将运动轨迹离散,采用MATLAB编写离散运动轨迹程序并将其计算结果与ADAMS仿真结果进行对比,最终确定动力学模型参数;其次,建立基于动力学模型的Simulink和ADAMS联合仿真模型,在动态控制中采用PD控制方法,进行轨迹规划联合仿真并试验。结果表明：基于动力学模型的运动轨迹控制方法可以有效避免始末位置和液压缸输出力变化的突变,采用动态控制中的PD控制方法,得到的收敛趋势相较于未优化的要收敛近50%;液压缸输出力变化稳定,其误差在5%附近,提升了自动挖掘运动轨迹控制精度。     

ADAMS在洒浆机液压系统仿真中的应用研究

应用虚拟样机软件ADAMS对洒浆机的机械系统和液压系统进行耦合仿真研究,以缸径为优化参数解决了洒浆机液压系统的冲击问题,通过对物理样机的实践,证明仿真优化的结果可靠。     

基于UG和ADAMS行星齿轮传动系统动力学仿真

利用实体建模软件UG建立了减速器行星齿轮传动系统的虚拟样机,并利用UG与动力学仿真分析软件ADAMS,将虚拟样机导人到ADAMS中建立仿真模型.齿轮啮合时,轮齿间除了滚动接触外还存在相应的滑动接触,使轮齿间具有较大的摩擦.针对利用传统赫兹理论计算齿面接触力时没有考虑齿间摩擦的缺陷,将摩擦因数引入计算并进行仿真分析,得到...     

轨道式焊接机器人的虚拟样机设计与仿真

针对受损的水轮机叶片等具有空间复杂曲面结构,在其安装位置直接进行修复工作,设计了一种基于移动平台的焊接机器人虚拟样机。为确定焊枪末端与机器人6个关节之间的运动关系,建立虚拟样机DH坐标系,借助Matlab软件得到运动学方程正、逆解。将在Solid Works软件中建立的焊接机器人三维模型,导入ADAMS仿真软件进行运动学分析。仿真结果表明:机器人在狭窄空间启动时,由滑动、转动关节运动引起的焊枪末端空间位移变化小,速度、加速度曲线变化平缓,无任何突变,证明了该虚拟样机设计的有效性,满足基坑内的焊接工作要求。     

基于多软件协同仿真的六自由度平台虚拟试验系统

提出了一种串联六自由度运动平台,根据该平台特点,在ADAMS动力学分析软件中搭建机械子系统模型,在AMESim仿真软件中搭建液压子系统及电机+滚珠丝杠传动模型,在Simulink中搭建末端控制对象期望运动位姿生成及解耦控制算法模型。通过分析各仿真软件间数据传输接口特性,建立以MATLAB软件为载体的动态数据共享通道,将ADAMS、AMESim模型分别以子模型及S函数形式导入至Simulink。从而建立基于Simulink为主仿真软件的机、电、液一体化的六自由度运动平台虚拟试验系统,实现平台的全面仿真分析,为平台实体设计与优化、控制策略选择等奠定基础。采用的基于MATLAB为主仿真软件的ADAMS、AMESim、Simulink联合虚拟试验系统创建方法对于复杂机、电、液一体化系统的仿真分析具有普遍的适用性。     

基于ADAMS的液压挖掘机整机挖掘力仿真与实验

针对传统理论解析法计算挖掘机作业过程中整机挖掘力存在仅能得到特定姿态下离散数据点的问题,提出一种基于空间挖掘轨迹的整机挖掘力求解方法。该方法利用虚拟样机技术建立仿真模型,采用载荷谱测试的油缸位移、压力作为仿真输入条件计算整个挖掘范围内的挖掘力曲线。实验结果表明：该方法准确可靠,能够为挖掘机静、动态结构分析提供载荷数据。     

钢坯闪光焊接系统虚拟试验

根据钢材无头轧制系统中大截面钢坯闪光焊接的特点,分别在动力学仿真软件ADAMS中建立焊接设备的机械运动学模型,在AMESim中建立闪光焊接顶锻液压伺服系统的非线性模型,并在MATLAB软件工具包Simulink中建立焊接系统的伺服控制系统的模型,通过分析仿真软件两两之间的数据传输接口特性,建立以MATLAB软件为载体的数据动态共享通道,在Simulink中分别调用并启动AMESim软件中的液压系统模型和ADAMS软件中的机械系统模型,建立了焊接机电液一体化系统的完全数字平台,实现了大截面钢坯闪光焊接系统的机电液一体化虚拟试验研究.