模切机主切机构刚柔耦合动力学特性研究

基于虚拟样机技术和柔性多体动力学理论,综合运用三维建模、有限元分析以及多体动力学仿真等技术,建立了自动平压平模切机主切机构曲轴-连杆-肘杆-动平台系统三维刚柔耦合动力学模型,并对其动态特性进行仿真,得到了一个运动周期各部件运动及动力学响应曲线。结果表明,主切机构运行过程中没有飞脱和腾跳等现象发生。     

含冲击多体系统刚柔耦合虚拟样机参数修正方法

本文简要阐述了虚拟样机技术的概念及应用,分析了复杂多体系统仿真过程中存在的准确性问题。应用多体动力学软件Virtual Lab建立含冲击复杂多体系统的刚柔耦合虚拟样机模型,结合试验数据评估虚拟样机仿真的准确性。采用灵敏度方法和摄动法修正一些关键的系统参数,使散布度的仿真结果和试验结果有更好的一致性,提高了虚拟样机模型的真实度     

基于ADAMS的连杆机构多体动力学仿真研究

以柔性连杆为研究对象,应用多体系统动力学对曲柄-滑块机构进行了仿真研究。基于ADAMS建立了机构的虚拟样机模型,利用动力学仿真得到高速、重载下连杆柔性对系统性能的影响;通过连杆的振动模态分析了系统性能变化的机理,并用有限元法对连杆的动应力分布进行了计算和分析,使得在结构设计阶段就可以预估机构的疲劳寿命,实现了机构的虚拟样机设计。     

卷筒纸折页机构刚柔耦合建模及其动态特性分析

目的 准确地反映卷筒纸折页机构的动态特性及砍刀与纸张之间的动态接触激励。方法 基于刚柔耦合理论,建立卷筒纸刀式折页机构刚柔耦合动力学模型,将砍刀臂与纸张作为柔性体,研究折页机构刚柔耦合动态特性。结果 建立了刚性折页机构的运动学解析模型,得到连杆与砍刀臂铰接处的位移、速度及从动件角速度的解析值,与刚柔耦合分析值对比,验证了刚柔耦合模型的合理性;而后,对砍刀臂的变形与砍刀头的横向位移之间的关系进行分析,确定了折页机构在保证折页精度时的最大转速;进而分析了砍刀与纸张之间的动态接触激励,确定了砍刀的工作载荷;最后,建立了刚性折页机构动力学解析模型,与刚柔耦合模型分析值对比,发现当折页机构转速大于25 000 r/h时,两者支座反力的偏差比较显著,不能忽略砍刀臂变形的影响。结论 该研究对卷筒纸折页机构的仿真及试验研究具有一定的参考价值。     

采煤机截割部传动系统的动力学仿真

基于刚-柔耦合多体接触动力学理论,对采煤机截割部传动系统进行了研究,给出了其模型参数的确定方法。在Recur Dyn软件环境中建立了截割部传动系统刚柔耦合多体接触动力学模型,并施加MATLAB计算出的基于实际工况的载荷。在仿真环境下直观动态地描述了齿轮啮合接触过程,计算出了各级齿轮的动态等效应力,并根据仿真结果对齿轮进行了优化。解决了大型机械传动机构进行柔性接触仿真的难题,增加了虚拟样机技术研究的可靠性,揭示了齿轮传动系统的刚度激励与啮合冲击激励引起响应的周期性波动现象。     

基于虚拟样机技术的曲轴多体动力学仿真

基于虚拟样机技术和柔性多体动力学理论,综合运用三维建模,有限元分析以及多体动力学仿真等技术,建立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整个曲轴系统的虚拟样机模型,通过进行曲轴系统在发动机真实工况下的柔性多体动力学仿真计算,得到了各构件之间相互作用力,继而得到曲轴在一个工作循环周期内的实时动力学响应,为曲轴的优化设计奠定了基础.     

基于刚柔耦合建模的齿轮箱动力学仿真与实验研究

运用LMS Virtual.Lab建立了齿轮传动系统多刚体模型,通过仿真计算获得了齿轮副的时变啮合刚度,并与运用有限元法仿真计算得到的齿轮副时变啮合刚度进行了对比。考虑齿轮箱体柔性化,通过对刚柔耦合模型进行动力学仿真分析,在获取箱体Craig-Bampton模态的基础上,建立了箱体-轴承-齿轮耦合动力学模型。计算获取了齿轮副动态啮合力、齿轮箱体表面振动响应云图以及关键点的振动加速度、速度和位移,并开展了台架试验和验证分析。结果表明,运用刚柔耦合法仿真得到的齿轮啮合力以及齿轮箱体动态响应,其能量主要集中在齿轮啮合频率及其倍频处,运用刚柔耦合法仿真结果与实验结果在振动加速度以及振动位移方面有良好的一致性,验证了齿轮系统刚柔耦合模型的正确性。     

码垛机器人刚柔耦合动力学仿真分析

目的以码垛机器人为例,探讨刚柔耦合系统的运动学、动力学仿真分析方法,分析杆件弹性变形对机器人末端运动精度的影响。方法利用Matlab/Robotics工具箱编程,对码垛机器人进行运动学仿真,获取各关节角位移曲线;利用ADMAS建立虚拟样机,对码垛机器人进行动力学仿真;同时,利用Ansys对机械臂等杆件进行柔性化处理,生成mnf中性文件,导入ADAMS中建立刚柔耦合模型进行仿真分析。结果得出了码垛机器人在高速重载运动过程中机械手末端的位移偏差曲线,以及各关节的驱动扭矩。结论刚柔耦合分析方法更加直观、准确地模拟了机器人的实际工作状况,提高了在动载荷作用下对零部件动态响应分析的准确性,为码垛机器人的设计优化及驱动选型分析提供了理论依据。     

基于虚拟样机技术的动力稳定车新型稳定装置研究

运用虚拟样机技术,结合刚柔耦合多体动力学,针对稳定车稳定装置开发新型的激振结构,利用ADAMS软件建立了新型稳定装置的虚拟样机,根据现行稳定车工作参数标准在其有效工作范围内各取三组激振频率和垂直静压力对装置工作进行仿真,并从激振频率与激振力两方面对新结构的动力学响应进行分析,并与列车真实运行情况和现行机构工作参数进行了对比评价,总结了不同激振频率和垂直静压力对新型稳定车稳定装置的激振力的影响。同时针对新结构的工作特点,提取了关键部件的实时仿真载荷谱,运用扩展有限元法对其进行有限元分析,仿真结果与后期进行的样机试验一致,其虚拟仿真结果的可信性为进一步开发改进提供了有效的动力学参数依据。     

惯性圆锥破碎机动平衡特性研究EI北大核心CSCD

惯性圆锥破碎机的物料作用及其惯性力等交变载荷会引起机壳、主轴等构件的耦合振动,影响破碎机性能与寿命。应用反相双激原理,设计了一种具有完全动平衡并能提供更大破碎力的新型惯性圆锥破碎机;基于多体动力学与离散元耦合模型,提出了反相双激振器破碎机动力学仿真及试验验证的系统分析方法。通过仿真分析与样机试验,验证了耦合模型的有效性及该新型破碎机具有更好减振和破碎力增益效果。研究了定锥质量和动锥等激振机构质量对整机振动和破碎力的影响,其结果表明:该反相动平衡惯性圆锥破碎机能使定锥减重59%且动锥等激振机构减重24%。     

枕式包装机横封机构的动力平衡研究

针对包装机横封机构高速运行时的振动问题,选用附加配重法作为机构动力性能改善的方法。振动力和振动力矩的完全平衡分析表明,该机构不能够实现完全平衡,并且由机构动力学平衡理论可知,振动力和振动力矩的完全平衡往往会引起其他动力性能的恶化。建立了横封机构的振动力和振动力矩的优化数学模型,并通过MATLAB 进行了仿真分析,得到了数学模型的优化参数,改善了机构的动力性能。     

三自由度并联包装机构动力学建模与分析

目的为了提高一种三自由度并联包装机构动态性能,对其进行动力学建模与仿真研究。方法首先建立机构三维模型并进行位置反解计算,而后应用凯恩法列出动力学方程。在对支链模态分析基础上依托多体动力学仿真软件ADAMS与有限元软件Ansys,将各连接杆件由刚体转换为柔性体进行刚柔耦合动力学分析。结果通过动力学建模求得了驱动杆在广义坐标下的驱动力。由模态分析求得支链的第1阶到第6阶固有频率分别为88.656,108.95,119.96,125.33,131.07,138.77 Hz,以及机构在各个阶次下的振型。得到了机构动平台质心运动位移、速度、加速度,以及关节驱动力、力矩变化曲线。结论并联包装机构中刚度薄弱环节位于球铰连接两端,在各阶模态振型中,振动相对位移较大位置位于动平台和支链中部滑块;连接杆件会对动平台运动性能、关节驱动力产生一定的影响。分析结果为并联机构进一步优化提供了理论依据。     

飞机内襟翼机构动态响应可靠性分析

基于虚拟样机技术和可靠性分析理论,研究了某飞机内襟翼机构动态响应的可靠性.首先,采用有限元分析软件Patran和动力学分析软件ADAMS建立了刚柔耦合的内襟翼机构虚拟样机,并进行了动态仿真,得到了给定外载荷下襟翼机构保持规定运动规律所需的驱动力随时间变化的规律.其次,分析了滑轨、滚轮尺寸及气动载荷具有随机不确定性且丝杆最大驱动力为定值情况下的襟翼动态卡滞可靠性,通过对运动时域中功能随机过程的极小化变换,用矩方法和随机响应面法对极小化的功能随机函数统计分布规律进行了近似,编程实现了襟翼机构卡滞失效概率的求解,为襟翼运动机构的可靠性设计提供了一种可行方法.     

刚柔耦合包装系统动态特性分析的逆子结构方法

目的以三级刚柔耦合包装系统为研究对象,推导由系统水平传递函数反向预测部件水平传递函数的逆向子结构分析公式。方法结合刚性和柔性系统特点,分别将三级刚柔耦合系统转化为二级刚性和二级柔性结构,经过理论推导得出结果,并用集总参数模型进行验证,对理论公式进行误差分析。结果验证了理论公式的正确性,获得了各测量传函对预测传函的影响规律。结论为刚柔耦合包装系统动态力学分析提供了理论依据。     

基于刚柔耦合的液压挖掘机机械臂非线性动力学研究

为准确描述液压挖掘机机械臂动动力学模型,根据柔性多体动力学理论,采用模态函数描述臂架的弹性变形,利用LAGRANGE定理和虚功原理建立挖掘机臂架系统刚柔耦合的非线性动力学方程。对已建立的动力学方程利用MATLAB进行数值求解, 运用仿真软件ADAMS及NASTRAN建立液压挖掘机机械臂刚柔耦合模型并进行仿真分析,通过对比二者结果表明动力学方程建模方法的正确性。运用数值求解的方法进行模态计算和动力学响应分析,求解相关几何参数的一阶固有频率灵敏度,分析了影响机械臂动力学特性的主要模态参数,为进一步研究其结构优化及运动精度控制提供依据。     

活动吸爪轮式交接装置的设计及优化

目的对某包装机组中的活动吸爪轮式交接装置进行设计,分析其动力学特性,并进行优化,以使其适合伺服控制。方法对交接装置中凸轮机构进行设计,建立装置的三维模型,利用虚拟样机技术进行动力学分析。利用遗传算法对机构的凸轮曲线进行优化设计。结果优化后的装置负载转矩波动幅度从7.7751下降到5.6696 N·m。结论通过优化凸轮机构引起的阻力矩,可有效地减小装置负载转矩波动幅度,降低对伺服电机性能的要求,提高系统的同步控制精度。