基于虚拟样机技术的包装机械系统仿真研究

论述了虚拟样机技术的内涵和特点及其支撑软件ADAMS,讨论了应用Pro/E和ADAMS 2个软件对包装机械的机械系统进行运动学和动力学的仿真分析,以及应用ADAMS和matlab 2个软件对包括控制系统的包装机械系统进行协同仿真分析.     

基于虚拟样机的火炮系统建模与仿真分析

根据地火炮的主要部件的连接关系,在分析了火炮拓扑结构的基础上,讨论了火炮各体的自由度。介绍了机械系统动力学仿真分析系统ADAMS,首次将其应用引入到武器装备研究领域,简述了Kane方法建模的步骤。结合Fortran语言编程,在ADAMS环境下建立了火炮虚拟样机,虚拟样机仿真和Kane方法对比结果说明了虚拟样机建立的可信性。最后,研究了驻锄刚度对火炮振动性能的影响,并展望了虚拟样机的应用前景。     

基于虚拟样机技术月球机器人运动仿真

采用“虚拟样机”技术,建立一个集三维实体设计,动力学建模,控制,可视化仿真于一体的虚拟月面计算机仿真环境,对月球机器人的静力学,运动学以及动力学进行仿真研究,为月球机器人结构参数,动力学参数及控制算法的优化提供了设计参数和验证场所。     

基于虚拟样机的武器装备远程诊断技术研究

针对部队武器系统维护与诊断资源没有很好整合的现状，以网格技术为基础，提出了建设全军层面的武器维护与诊断网格平台的思路，并建立了基于嵌入式智能代理的武器系统诊断网格模型，对模型涉厦的关键技术进行了分析；引入虚拟样机仿真枝术，结合武器系统设计的发展现状，提出了基于现场监测与虚拟样机仿真的诊断模型，并对实施步骤进行了研究．     

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.     

乳化液泵连杆的虚拟仿真研究

为了对乳化液泵的特性进行研究,以ADAMS为平台,结合Pro／E中建立的三维模型,建立了RB315／31．5型乳化液泵的虚拟样机。对连杆、柱塞运动特性进行了分析,基于虚拟样机技术的仿真研究,物理意义明晰,分析灵活方便,对于研究分析乳化液泵性能具有重要意义。     

基于虚拟样机的定动瓣成穴机构仿真分析

利用虚拟样机技术在UG和ADAMS软件中建立了一种舵轮式定动瓣穴播器的虚拟样机,在ADAMS的用户界面模块、求解器模块和后处理模块中对穴播器的三维模型和力学模型进行了仿真分析,内容包括运动轨迹、成穴形状、穴孔大小影响因素分析、顺利投种条件等,得到了穴孔大小和穴播器可靠转速仿真数据。对仿真数据进行方差分析和正交试验分析,得到了穴播器结构和参数的优化设计方案,为物理样机的设计和制造提供理论依据。     

基于ADAMS的变速器虚拟样机仿真分析

利用UG二次开发功能建立变速箱的CAD模型,在ADAMS/VIEW内通过装配建立模型的虚拟样机模型;通过编写接触力计算子程序实现了轮齿啮合力的计算,结合脚本控制语句实现了变速换挡过程的仿真.     

基于虚拟样机技术的飞机起落架着陆载荷分析

起落架是飞机重要的承载机构,其在飞机的起飞、降落和着陆过程中担负着十分重要的作用。起落架着陆载荷是指在飞机着陆瞬间起落架所承受的地面载荷,根据位置的不同可分为轮胎接地点载荷、轮轴点载荷和交点载荷。飞机设计重量（包括空机重量、商载和燃油重量）的分布变化会对起落架着陆载荷产生影响。以典型民用飞机的起落架为研究对象,基于虚拟样机技术对起落架模型进行着陆分析。首先利用HyperMesh、MSC.Nastran软件对飞机起落架模型进行前处理和简化,然后根据中国民用航空规章运输类飞机适航标准相关条目要求,在MSC.ADAMS软件中设置相应的工况参数并进行起落架着陆动力学仿真分析,研究不同燃油密度下飞机的重量和重心变化对起落架轮轴点着陆载荷的影响。通过对比仿真结果可以发现：飞机的重量和重心变化对起落架轮轴点着陆载荷产生了明显的影响,而燃油密度变化对起落架轮轴点着陆载荷的影响较弱。研究结果可为今后有针对性地开展起落架着陆载荷计算提供参考和指导。     

基于虚拟样机技术的电梯动态设计与优化

为优化电梯动力学参数以提高电梯的乘坐舒适性,论文运用SolidWorks和ADAMS联合建立电梯的虚拟样机模型,给定约束和驱动,对虚拟样机进行动态仿真和分析.通过对电梯振动信号频域分析和多体动力学系统固有频率分析后,对电梯动力学参数进行优化.仿真结果表明,优化后电梯各项动态特性指标较优化前均有很大的改善,为改进电梯性能提供了设计依据.     

基于虚拟样机技术的下肢假肢结构设计与仿真

下肢假肢动力学问题是智能仿生人工腿(intelligent bionic artificial limb prosthesis)研究领域中的重要内容．针对智能仿生人工腿,设计下肢假肢基本结构,运用Pro/E建立下肢假肢膝踝足关节模型,进行非线性动力学分析,并考虑了关节间的摩擦问题．最后,通过ADAMS虚拟样机技术,对人体行走步态进行仿真模拟控制,为下肢假肢、步行机器人研究提供了理论基础．     

大中口径舰炮敏捷供弹系统虚拟样机仿真研究

提出了一套完整的大中口径舰炮敏捷供弹系统。应用三雏实体建模软件PRO／E完成了整个供弹系统各个子系统的模型设计及建立；进行了装配检查，排除了零部件之间的干涉，完善了零部件设计；再利用PRO／E和ADAMS相结合，建立供弹系统各部分的驱动系统，并与实体模型结舍，对此系统进行机构的运动学、动力学和驱动系统仿真，对设计的可行性和合理性进行深入研究．通过以上研究，建立了一个完整的大中口径舰炮敏捷供弹系统虚拟样机，为供弹系统的进一步深入研究以实际生产提供了坚实的基础，同时给军械设计提供了一条高效率、低成本的设计方法．     

基于多目标的IHI摆式飞剪虚拟样机优化

为解决多目标IHI摆式飞剪结构参数的优化,依据机构的基本参数,在ADAMS动力学分析软件中建立IHI摆式飞剪机构的数字化虚拟样机,仿真得到了上、下剪刃的动力学变化规律及其超前滞后特性.针对原设计中速度超前和滞后的问题,结合IHI摆式飞剪的组成原理建立了虚拟样机的多目标优化函数和约束条件.利用INSIGHT模块对数字化虚拟样机进行了优化分析.优化后的结构在一定程度上改善了原设计中的超前和滞后问题,更利于剪切和满足工艺需求.基于多目标的虚拟样机的优化分析,对于IHI摆式飞剪的结构参数设计及后期改造具有实际的指导意义.     

并联机构虚拟样机的构建与仿真

通过以3-TPT并联机构作为研究对象,建立该并联机构的运动学正、逆解方程,并利用LabVIEW和MATLAB软件进行运动学逆解仿真,从而得到伸缩杆杆长理论变化曲线.在ADMAS/View环境中,构建该并联机构的虚拟样机,并对其进行运动仿真,得到各杆杆长的变化曲线.通过对比伸缩杆杆长理论变化曲线,验证了运动学逆解方程的准确性.同时也说明该并联机构在空间运动时,具有良好的平稳性.除此之外,利用虚拟样机技术对并联机床运动学进行研究,避免了复杂的数学建模与推导,从而大大缩减了运动学分析工作量.     

Multi-objective optimization of suspension parameters for rail vehicles based on a virtual prototype surrogate model

This research is intended to develop a suspension parameter optimization approach based on a virtual prototype surrogate model of rail vehicles considering the coupling effects of suspension parameters. In order to analyze the effects on the dynamic indexes, which were affected by the suspension parameters, a virtual prototype model of a rail vehicle was established. The indexes of lateral ride quality and motion stability were obtained under different combinations of suspension parameters by design of experiment and simulation of virtual prototype. For constructing objective function of multi-objective optimization model for suspension parameters, the suspension parameters that have significant effects on ride quality and motion stability simultaneously were taken as the design variables, and thereafter Kriging models of lateral ride quality index, derailment coefficient, and reduction ratio of wheel load were obtained. On this basis, the multi-objective optimization model of suspension parameters was established, in which the objective function was combined with the three Kriging models. Then, the Pareto optimal solution set and concrete value of suspension parameters were sought using the NSGA-II algorithm. The dynamic simulation results indicated that both ride quality and motion stability of the rail vehicle had been improved after the multi-objective optimization of suspension parameters.     

折叠式共轴双旋翼桨叶操纵机构的设计

依据飞行器桨叶操纵机构的操纵原理,考虑到共轴双旋翼桨叶扭转的设计要求,以及折叠翼桨叶的安装角度要求,对可折叠式共轴双旋翼飞行器的桨叶操纵机构进行结构仿真设计.使用虚拟样机,以Pro/E、ADAMS为软件平台,在Pro/E中建立零件和机构的三维模型,在ADAMS中进行操纵机构的运动学模拟仿真验证.仿真结果表明,该机构可以实现设计的预定操纵动作,桨叶单行程的旋转最大角度为33°.     

UG集成环境下数控机床虚拟样机的实现

数控机床是一种重要的技术装备。为提高数控机床的设计水平和能力,在数控机床的设计开发过程中需要引入新的技术和设计手段。为把虚拟样机技术应用到数控机床设计开发的工程实践中,基于虚拟样机的概念讨论了数控机床虚拟样机的具体实现过程,分析比较了实现该过程的分布式软件平台和UG集成软件平台的特点。以数控铣床新产品开发为例,研究了UG集成环境下数控机床虚拟样机的构建与仿真过程,包括数字模型与装配、运动仿真、结构分析以及在虚拟样机上的加工仿真,给出了相应的示例。研究表明,应用UG的各功能模块可以有效地构建数控机床的虚拟样机并对其进行全面的仿真,使所设计的数控机床得到全面优化,为数控机床的开发设计提供了一种可行的先进方法。     

虚拟样机技术在特种斜盘发动机中的应用研究

利用ADAMS软件中的参数化分析工具，采用设计变量和局部模型重建的方法，实现了特种斜盘发动机斜盘倾角、后球心分布圆半径和导槽形式的参数化，建立了特种斜盘发动机参数化虚拟样机，并进而从设计研究、试验研究和初步优化分析等3个方面，对特种斜盘发动机进行了较为详细和全面的参数化分析．     

包装送纸机构运动学及动力学仿真分析

目的 为了提高包装送纸装置的生产效率,使用一种六杆机构应用于包装送纸装置中,并对它进行运动学及动力学仿真分析,验证它在运动过程中是否满足实际工作要求。方法 使用矢量解析法和分离体法建立该六杆机构的运动学模型和动力学模型,并采用ADAMS仿真软件对该六杆机构进行运动学仿真和动力学仿真。结果 通过对六杆机构进行运动学仿真分析,得到了输出滑块4的位移、速度和加速度曲线,该机构在水平方向的行程为680.26 mm,满足实际工况要求。通过对六杆机构进行动力学仿真分析,得到了六杆机构各铰接点的受力大小和施加在曲柄1上的平衡力矩大小,该机构在送纸行程时,各铰接点受力和平衡力矩变化较小,该机构在送纸完成后的回返行程时,各铰接点受力和平衡力矩变化较大。结论 分析仿真结果后发现该六杆机构在运动过程中满足实际工作要求,能够较好地运用于包装送纸装置中。