机场货运平台车快速拖车举升结构设计与仿真

通过UG NX软件对快速拖车举升机构进行建模,使用Hypermesh进行仿真前处理,并运用OptiStruct进行拓扑优化,将处理优化后的部件导入ANSYS生成柔性体文件,在ADAMS中建立刚柔耦合模型,进行运动学仿真得到边界载荷文件,反馈到ANSYS对举升机构进行有限元分析,从而设计出更合理的举升机构.     

基于ADAMS的关节轴承式叠片联轴器的运动分析

关节轴承式叠片联轴器以其承载能力高,可靠性强,具有较高的抗冲击能力,如今已被广泛应用于各个行业中.将利用ADAMS软件对关节轴承式叠片联轴器进行动态仿真分析,模型由Pro/E建立,叠片为柔性体导入ANSYS,建立柔性体文件,再导入ADAMS中,ADAMS能够分析柔性体的动态应力变形情况,在ADAMS环境下完成对整个模型进行运动学和动力学的仿真,并导出相应的分析结果.利用仿真模型和得出的数据即可得知该联轴器的实际运转情况是否良好,大大减少了开发周期和开发成本,为此型关节轴承式叠片联轴器的进一步深入研究做铺垫.     

风电机组变桨轴承的动态柔性特性研究

针对传统变桨轴承方法中的刚性假设不能反应变桨轴承动态运行特点的问题,引入了在线测试与仿真分析技术,对变桨轴承动态柔性特性进行了研究。分析了变桨轴承运行的受载特点,提出了一种基于应变载荷测试与位移传感器的在线测试方法,以测试风电机组不同功率下变桨轴承内外圈轴向位移、径向位移和载荷;建立了考虑周边结构与变桨轴承柔性的变桨系统有限元模型,并以在线测试所得载荷作为有限元分析输入载荷,进行了仿真分析;最终对不同功率下的变桨轴承轴向位移、径向位移测试数据与仿真数据进行了对比分析。研究结果表明:变桨轴承载荷、变桨轴承内外圈轴向位移、径向位移随风轮转动呈现周期性交替变化规律,不同位置变化规律特点不同,体现了变桨轴承的动态柔性特性;该特性可应用于变桨轴承可靠性的研究。     

叶片安装误差引起的不平衡质量对风力机塔架振动的影响

利用ANSYS建立了塔架的柔性体模型,并对其进行了模态分析,同时在考虑叶片安装误差引起的不平衡质量的基础上,利用ADAMS建立了把塔架作为柔性体的风力发电机系统的柔性体模型,研究了风速变化和变桨引起的风力发电机塔架上方各部件重心的变化对塔架振动的影响,得到了基于上述因素综合作用下的振动分析和动载荷分析结果,为塔架的优化设计提供了更准确的依据.     

基于ADAMS的乘用车发动机曲柄连杆机构动力学仿真研究

利用多种大型工程软件,对某乘用车发动机的曲柄连杆机构进行了动力学分析.首先,基于ADAMS/Engine模块创建TU5JP4发动机的曲柄连杆机构的刚体动力学模型;之后,将曲轴、连杆视为柔性体,利用Pro/E软件创建其实体模型,并导入ANSYS/Flex模块生成模态中性文件;最后,将上述模态中性文件导入ADAMS,构造系...     

基于ANSYS和ADAMS的刚柔耦合卫星太阳电池阵的建模研究

根据太阳电池阵结构的特点,同时为了更准确的模拟太阳电池阵的展开过程,建立了基于ANSYS和ADAMS的太阳电池阵刚柔耦合模型,首先阐述了ADAMS柔性体的基本理论,介绍了在ADAMS中建立柔性体的方法,然后利用模态中性文件将柔性的连接架和基板导入ADAMS中,建立了卫星太阳电池阵的刚柔耦合模型,并通过对比分析太阳电池阵展开状态下的一阶模态频率,验证了建模方法的有效性。     

基于ANSYS和ADAMS的观光车车架联合仿真

为了更精确分析观光车车架的动态受力,用UG建立车架的三维模型,导入HYPERMESH抽取中面并生成车架的有限元模型.用ANSYS对车架进行了模态分析并导出柔性体中性文件(MNF文件).考虑到路面、轮胎和悬架对车架受力的影响,在ADAMS中建立观光车整车的刚柔耦合模型,在D级路面上对整车进行运动学仿真,确定车架柔性体受力最大的一些热点,并导出车架与悬架连接处各点的载荷谱.利用ADAMS与ANSYS的接口把载荷谱导入ANSYS对车架进行瞬态响应分析,得出顶棚后支柱与车架连接处为应力集中处,说明此处设置加强筋是必要的.用FE-SAFE软件导入载荷谱对车架进行疲劳寿命分析,得出车架顶棚后支柱与车架连接处最易发生疲劳损伤,再次证明此处设置加强筋是合理的.     

MW级风电机组轮毂与变桨挡块强度分析

针对MW级风力发电机组轮毂强度安全问题,使用有限元分析软件ANSYS和疲劳分析软件FE-safe,在考虑变桨轴承非线性影响情况下,采用风轮总体模型与轮毂子模型相结合以及临界平面法与最大主应力算法相结合的计算方法,对某大型风力发电机组轮毂的极限强度与疲劳强度进行了评估;为使叶片变桨时准确停留在顺桨位置,在轮毂装配系统中设计了变桨缓冲装置,并对装置组成件变桨挡块和挡块凸台在顺桨工况下的极限强度进行了分析。研究结果表明:轮毂的极限和疲劳强度以及变桨挡块和挡块凸台的极限强度均能满足设计要求,为风电机组轮毂和变桨缓冲装置的设计提供了参考依据。     

基于ADAMS和ANSYS的环卫垃圾桶动力学仿真分析

为了分析环卫垃圾桶在提升卸料过程中的运动学、动力学和强度问题,应用动力学仿真分析(ADAMS)软件和有限元分析(ANSYS)软件对其进行联合分析.在ANSYS软件中生成环卫垃圾桶的模态中性文件,在ADAMS软件中建立以环卫垃圾桶为柔性体的刚柔耦合模型,并进行运动学和动力学的仿真.利用ADAMS与ANSYS的接口把载荷谱导入ANSYS,在ANSYS软件中分析环卫垃圾桶的应力分布,得出了在环卫垃圾桶裙边结构上进行加厚或是设置网状加强筋的结论,为环卫垃圾桶的结构设计改进提供了参考.     

MW级风机变桨轴承与轮毂连接螺栓的强度分析

针对某MW级风电机组变桨轴承与轮毂连接螺栓强度设计问题,利用ANSYS软件建立了该变桨轴承与轮毂连接螺栓仿真模型,通过对变桨轴承的受力分析和变桨轴承、螺栓有限元模拟方法的研究,基于GL规范分别利用有限元方法和理论分析方法对该连接螺栓进行了强度分析和接触面滑移分析。研究结果表明,螺栓的极限强度和疲劳强度满足设计要求,极限计算中有限元分析结果和理论分析结果基本一致,接触面之间不会发生使螺栓承受剪切力的滑移。该研究结果为风机变桨轴承和轮毂连接螺栓设计提供了参考。     

基于刚柔耦合与联合仿真的AUV发动机动力学研究

结合多刚体动力学和多柔体动力学理论,建立自主式水下航行器发动机中相关柔性体的刚柔耦合运动学、动力学数学模型;在ADAMS中生成虚拟样机,在Matlab／Simulink中建立发动机控制模型,然后基于ADAMS／Control模块与Matlab／Simulink接口得到发动机多刚体联合仿真模型,并利用相关实车数据对其进行了验证;在ANSYS软件中生成柔性体有限元模态中性文件,导入多刚体联合仿真模型,得到刚柔耦舍的联合仿真模型。     

多柔体系统动力学建模理论及其应用

以往对机械系统进行动力学分析 ,要么将其抽象为集中质量—弹簧—阻尼系统 ,要么将其中的每个物体都看作是不变形的刚性体 ,但如果系统中有一些物体必须计及其变形 ,就必须对机械系统建立多柔体模型。本文阐述了柔性体建模理论 ,并用汽车前悬架多柔体模型进行举例说明。结果表明多柔体模型的仿真结果较多刚体动力学模型的仿真结果更接近道路试验数据结果 ,充分验证了多柔体建模的必要性和有效性。     

基于刚柔耦合模型的工程车辆转向机构设计研究

应用多体系统动力学方法对SGA3550矿用汽车转向机构进行设计研究。首先,应用有限元软件建立转向横拉杆的柔性体模型,并得到其固有模态和振型;其次,结合ADAMS软件建立车辆的刚柔耦合模型;最后,对比分析多刚体模型和刚柔耦合模型的动力学特征,包括转向过程中的车轮转角、直线行驶时的轮距和车轮反向跳动过程中的车轮摆角。结果表明,刚柔耦合模型更为准确地反映了车辆的动力学特征,为转向机构设计提供了更为准确的依据。     

虚拟样机软件与其他CAD/CAE软件在机械系统方案设计中的联合应用

大位移量的柔性体动力学仿真分析一直是虚拟样机技术比较棘手的问题之一.本文发挥虚拟样机软件、三维建模软件以及有限元分析软件的优势,利用Pro/E、ANSYS和ADAMS联合建立刚性体和柔性体相结合的仿真模型,并对其进行动力学仿真分析.文章还给出了观瞄仪自动升降系统传动机构从建模到仿真的实例,为今后仿真模型的柔性化处理提供良好范本.     

刚柔耦合系统的振动主动控制

针对航天器是一种通过柔性关节连接浮动中心刚体和挠性附件(如卫星太阳帆板,空间机器人等)组成的刚柔耦合复杂系统,在调姿或者外部扰动带来振动时,将影响系统的稳定度和指向精度,基于模态理论,建立包括柔性关节和柔性链的刚柔耦合结构动力学模型并写成状态空间表达形式,且分析系统的能控性。提出采用复合正位反馈(Positive position feedback,PPF)和比例微分(Proportional derivative,PD)控制律抑制柔性结构振动,在理论上分析其稳定性和控制性能。设计并建立刚柔耦合结构试验平台,进行包括位置设定点及转动振动主动控制研究。试验比较研究结果验证提出方案能够快速地抑制振动。     

基于虚拟样机技术的节肢振动筛动力学仿真

利用节肢振动筛结构和产品的各项性能,基于Pro/E得到三维装配模型,为节肢振动筛多体系统的动力学分析提供三雏模型,然后把模型导入ADAMS.利用多刚体系统动力学和刚柔耦合系统动力学基本理论,建立数学模型并计算求解,模拟系统运动过程,进行运动学和动力学分析.     

柔性机械系统动力学的变形耦合方法

采用弹性广义坐标耦合形式描述柔性构件的变形场 ,引入非线性位移 -应变关系确定新的形函数 ,使柔性体广义变形坐标 -应变成为线性关系 ,采用这种线性形式描述柔性体的应变能。将含变形广义坐标二阶项保留到求出偏 (角 )速度后再线性化 ,根据Kane方程建立了基于小变形的柔性机械系统动力学一致线性化模型。对含柔性梁的急回机构动力学进行了仿真研究。仿真结果表明曲柄在一些特定转速下 ,柔性梁出现失稳 ;在某些转速时 ,柔性梁动响应具有拍频特征。     

空间柔性机器人的正逆动力学模型

用系统假想刚体运动对开链机构进行运动学模型线性化,使刚体运动和弹性振动之间解耦,采用虚功原理导出了n连杆空间运动柔性机器人的运动方程式。在此基础上建立了正、逆动力学问题求解的三段方法。     

Musculoskeletal upper limb modeling with muscle activation for flexible body simulation

The use of digital human models has been increasing rapidly in various fields from medical to engineering applications. Most of the works on human models involving muscle activation have been concentrated on rigid body simulation so far, because the dynamics of human body motion has been primary concern regardless of the effects on human musculoskeletal body. Recently the need for flexible body simulation including muscle activation has been increasing for engineering applications. In this paper, a musculoskeletal model with muscle activation of an upper limb for the dynamic simulation of FE based flexible body is presented. In order to estimate the in vivo forces of muscles in motion, optimization technique is employed to solve multiple solutions problem. The simulated results were compared with the experimental data, EMG for validation. As a result it was found that muscle activation as part of musculoskeletal model can be employed for a FE based flexible body software.     

高架桥式高速五坐标龙门加工中心动态仿真与结构优化

在大型高架桥式、高速、高精度五坐标龙门加工中心的动态设计中,通过动态测试的方法获得导轨结合面的特性参数,并将其应用到数字仿真模型中,提高模型的精度。在结构动态分析中采用刚体与柔性体结合的仿真方法,对加工中心的关键部件进行柔性化,分析其对系统相应的影响,并在此基础上对这些主要部件进行结构优化设计,提高系统的动态特性。