装载机工作装置的动力学仿真分析

以某型号轮式装载机为原型,利用Pro/E软件建立其虚拟样机模型,并在ADAMS/VIEW中建立虚拟试验场,对装载机进行动力学仿真,并将仿真结果与实际性能对比分析,结果与实际基本符合,对装载机的实际设计具有参考作用。     

基于AMESim和RecurDyn的履带车转向系统联合仿真分析

根据铰接式履带车转向系统的工作原理,在Recur Dyn软件和AMESim软件中分别建立履带车的虚拟样机和转向系统的液压系统;通过两种软件的对接,实现履带车转向系统的机械-液压联合仿真。运用联合仿真方法,分析了履带车原地转向时转向液压缸的液压特性变化情况。通过试验验证,试验数据与仿真结果非常接近;表明联合仿真模型的可靠性,为后期系列产品的设计制造提供可靠数据。     

一种履带式全方位移动平台的设计与运动学分析

针对轮式全方位移动平台在工程应用中存在振动大及路面适应性差等问题,基于Mecanum轮及传统履带的结构,提出全方位移动履带的结构,并分析全方位移动履带的运动机理;基于全方位移动履带,设计履带式全方位移动平台的布局结构,建立履带式全方位移动平台的逆运动学方程,并根据其判断平台满足全方位运动的必要条件;指出履带式全方位移动平台存在转向滑移问题,分析最大转向滑移率与平台结构参数之间的关系,并提出相应的平台设计准则;基于履带式全方位移动平台的虚拟样机,完成样机横向、斜向及中心转向的运动仿真,通过仿真结果验证履带式全方位移动平台可以实现全方位运动,同时验证平台逆运动学方程的正确性从而为平台的运动控制研究确立理论基础。     

ZL50轮式装载机工作装置动力学特性

以某型轮式装载机为研究对象,利用Solidworks三维造型设计软件对轮式装载机工作装置建立三维模型,导入动力学仿真软件ADAMS中,添加约束、载荷建立虚拟样机系统。对工作装置进行动力学仿真分析,获得主要铰接点处的载荷受力曲线,为轮式装载机工作装置的设计和改进提供了理论参考依据。     

ADAMS环境下的履带车辆多体动力学建模与仿真

履带车辆动力学的计算或仿真较轮式车辆更为复杂.本文利用大型复杂系统动态仿真与设计软件ADAMS/ATV,充分考虑碰撞、摩擦等复杂因素的存在,建立了包括车体悬挂系统和推进装置的整车模型、路面模型的虚拟样机.该模型可以研究车辆在不同路面、不同的车速和使用条件下的动力学性能.在实车生产出来之前对车辆的性能进行预测能够提高设计水平、降低研制成本、缩短开发周期.     

采用ADAMS的轮式小型甘蔗收割机转向和越障性能仿真研究

借助ADAMS-View软件建立一个轮式小型甘蔗收割机的样机模型,并对样机模型行走转向和越障性能进行仿真,得到样机行走转向和越障性能的仿真曲线,为轮式小型甘蔗收割机行走机构的研制提供一些依据.     

汽车悬架性能优化及操纵稳定性研究

运用虚拟样机技术,建立双横臂前悬架虚拟样机模型。通过虚拟仿真,得到前轮定位参数,揭示其运动学规律;通过修改模型硬点坐标,优化前悬架性能使其达到使用要求。基于ADAMS/Car软件建立整车仿真模型;依据我国现行整车操纵稳定性试验国家标准,对整车虚拟样机进行了稳态回转、转向回正、转向轻便性、蛇行、转向盘转角阶跃输入以及转角脉冲输入试验,并对该车操纵稳定性各性能指标进行了评价。研究结果对汽车操纵稳定性实车试验具有一定的参考意义。     

驾驶员-履带车辆-路面系统的建模与仿真

利用ADAMS软件中的履带车工具箱构建的具有特殊行驶系的履带车辆整车的虚拟样机模型,研究车辆在不同路面、不同车速和使用条件下的动力学性能,以及对驾乘人员的影响.为了研究人对车辆的操纵控制与决策作用,建立了包括整车模型、路面模型、驾驶员模型的驾驶员-履带车辆-路面系统的虚拟样机,仿真了驾驶员对车辆的操控行为.     

一种轻型履带式移动平台运动性能仿真分析

由于传统履带式移动平台在转向行驶中地面对履带板的磨损严重、转向可控性差、转向效率低等缺点,在传统履带的基础上,设想出一种轻型履带式平台,在履带板上增加可以自由滚动的小辊轮,可以将履带与地面产生的滑动摩擦力一部分转变为小辊轮滚动摩擦力,以此减少履带板的摩擦损耗。将辊轮锁死可以等效为传统履带,与辊轮自由转动情况下二者进行对比分析。利用Solidworks软件建立平台样机三维模型,对上述两种情况进行仿真实验并对比研究。仿真结果表明,同等情况下该轻型履带式移动平台与传统履带式移动平台相比,直线行驶时动力学性能基本相同,转向行驶时效率提升了66.67%。因此该轻型履带式移动平台拥有与传统平台同等的直行行驶能力,同时改善了传统平台的转向性能。     

基于Simscape和RecurDyn的履带车辆动力学仿真技术研究

基于Matlab/Simscape建立履带车辆发动机和传动系统的物理模型.基于多体动力学软件RecurDyn建立履带车辆行动部分虚拟样机.通过Simulink和RecurDyn的接口技术,建立了发动机-传动装置-行动装置的履带车辆联合仿真模型.对履带车辆在硬路面进行直驶仿真,得到了换挡时的车速及驱动轮扭矩变化曲线;对履带车辆在硬路面进行无级转向仿真,得到了转向时驱动轮转速曲线和扭矩曲线、车速曲线和履带车辆运动轨迹.仿真结果表明,论文建立的履带车辆联合仿真模型有效可行,为履带车辆动力学仿真分析提供了新的思路.     

基于ADAMS的装载机工作装置动力学仿真方法研究

文中针对装载机工作装置进行动应力测试需要较高的时间与人力成本,以国产额定载重9t装载机为研究对象。提出一种应用虚拟样机技术快速获得装载机工作装置应力特性的方法。在ADAMS中建立了工作装置虚拟样机模型,对工作装置在不同工况下利用Step函数进行多刚体动力学仿真分析,得到的铰点载荷与实测载荷进行对比,验证仿真方法的合理性。利用Ansys生成动臂、摇臂以及连杆的柔性体文件,采用模态叠加法建立工作装置刚柔耦合动力学模型,导入不同工况下实测液压缸位移与铰点载荷,进行了工作装置动力学仿真分析,与Step函数仿真结果对比,结果表明：对于刚体动力学仿真分析,利用Step函数模拟铲装作业可以较好地反映铰点处的峰值载荷。对于刚柔耦合动力学仿真分析,基于实测载荷的最大应力与基于Step函数模拟的最大应力相对误差不超过26%,研究为装载机工作装置的强度分析与结构优化提供参考依据。     

基于Pro／E的装载机工作装置虚拟样机与仿真分析

将Pro/E应用于装载机工作装置仿真中,通过建立装载机工作装置的模型,进行了虚拟样机的装配,并对虚拟样机进行了动态模拟、干涉检查以及运动仿真,为装载机工作装置的设计提供参考,同时也为其他虚拟样机的设计提供了科学的参考依据。     

基于虚拟样机技术的装载机工作装置的仿真分析

基于虚拟样机技术（ADAMS软件）建立了装载机工作装置的虚拟样机模型,并对其进行仿真分析。分析结果为设计提供了依据,对于装载机工作装置的设计研究具有普遍的适用性。     

Spatial kinematics and virtual prototype modeling of Bucyrus shovel

In this study, a 3D model of the shovel motion based multi-body system dynamics in the Automatic Dynamic Analysis of Mechanical Systems (ADAMS) environment was developed. The kinematics model of the shovel was modeled as a multi-body system, which comprises the lower, upper, and the attachment mechanisms. The Euler–Lagrangian equations were employed as the computational framework to describe the dynamic behavior of the model. A virtual prototype of the shovel was built in the ADAMS software environment. This environment allows the visualization of a 3D motion of the general mechanical system and the prediction of interference of the moving components of the shovel. The numerical analysis and animation of digging, swinging, and dumping motions for the shovel were performed. The superimposed display of the deployment for the shovel in three phases allows a detailed examination of the dynamic interference among assembly components. This research provides a solid foundation for further shovel dynamics performance studies.     

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。     

A linear viscoelastic relaxation-contact model of a flat fractal surface: a Maxwell-type medium

In this paper a hybrid virtual prototype is developed for analyzing the stress applied on cable shovel components by integrating flexible bodies into rigid multi-body model. The general mechanical system of the cable shovel is modeled as a seven-bar linkage with four degrees of freedom. The relevant theories applied for the dynamic model are described in terms of Lagrangian dynamics equation. The flexible body stress related to the body deformation is obtained by the dynamic equilibrium equation for a structural component based on the finite element method. A P&H 4100A cable shovel is used to validate the hybrid virtual prototype by loading the motions and loads on the model. Von Mises stress distributions of the boom, handle, hoist rope and sheave are visualized during cable shovel operation 3 sec. The results show that a high stress field is around the hoist rope. The maximum stress of 313.31 MPa occurs at node 441. By comparing the simulation results with reliability analysis results, the former is found to match well with the latter. Attention of this study is devoted to the mechanisms of damage of the cable shovel and also the critical high stress areas.     

Modeling,validation and energy flow analysis of a wheel loader

This paper presents a wheel loader simulation model, validation results and energy flow analysis. The developed simulation model will facilitate the performance evaluation and optimization process in the development stage of a prototype wheel loader. The wheel loader simulation model consists of mechanical and hydraulic powertrain model, multi-body dynamic model and working part dynamic model. The multi-body dynamic model is simplified since the effect of pitch and roll motion of the wheel loader on the energy flow of the powertrain and hydraulic actuator systems is insignificant, a simplified planar model for the dynamic vehicle is good enough for the objective of this study. Every component is modeled and integrated in a simulation package developed using Matlab/Simulink. The simulation model has been validated using experiment data and the validation results show that it effectively represents the actual dynamic characteristic of the target wheel loader. The verified simulation model will be used as a virtual platform to evaluate the performance of alternative powertrain models such as a dual-clutch transmission and hydrostatic transmission. An advanced control system can also be implemented and evaluated using the virtual platform.     

一种双足机器人步态规划和运动仿真的研究

通过对人类行走步态的研究,结合双足机器人实际结构,规划机器人行走时的基本姿态及重心轨迹,建立运动学模型,根据规划的行走姿态及轨迹建立运动学方程。应用三维建模软件UG建立双足机器人的简化模型,导入仿真软件ADAMS中生成虚拟样机模型,并通过在Matlab中得到机器人行走的关节运动轨迹对虚拟样机模型进行控制,经仿真后,利用该虚拟样机模型对机器人行走步态进行运动学及动力学分析。应用虚拟样机方法,验证了步态规划的有效性。     

基于UG和ADAMS的装载机工作装置虚拟样机的运动仿真

运用虚拟样机技术,可以大大简化机械产品的设计开发过程,大幅度缩短产品的开发周期和降低开发给用,提高产品性能,获得最优化和创新的产品。本文以ZL40为例,在UG环境下进行装载机工作装置三维实体模型的建造并将数字模型导入到ADAMS环境下对其进行各个工况的运动仿真,为进一步的仿真分析提供理论依据。     

基于ADAMS的牛头刨床优化设计

为提高工作效率和获得较好的实用性能,对牛头刨床机构进行优化设计。通过牛头刨床的工作原理,运用动力学仿真软件ADAMS建立虚拟样机模型,对该机构进行参数优化设计。以机构工作过程中最大压力角最小为目标函数寻优,得出满足目标的最佳模型。