拉臂车工作动态仿真分析

近年来,虚拟样机技术作为一种新兴的设计手段,被越来越多地应用于工程设计和机械系统性能研究。本研究根据某汽车厂提供的14吨级拉臂车设计图纸为依据,利用机械系统动力学仿真分析软件ADAMS建立拉臂车工作系统虚拟样机模型,对工作系统作业过程进行联合仿真分析,求出相关特征部位的力和位移变化特性,为利用ANSYS进行的拉臂车零部件的强度、刚度分析提供依据。     

基于虚拟样机和有限元分析的拉臂车拉臂结构强度分析

为进行某拉臂车拉臂结构件的强度分析,建立了拉臂总成的有限元分析模型.针对拉臂车拉臂在作业时所受作用力的时变性,采用ADAMS软件建立拉臂车工作装置的虚拟样机模型,并通过计算得到拉臂所受最大作用力.在此基础上,应用HyperWorks有限元分析软件对拉臂结构件进行静态强度分析,得到了拉臂的应力、变形分布,为拉臂总成的结构设计和材料选择提供参考依据.     

液压凿岩台车钻臂变幅系统的联合仿真

该文主要描述了液压凿岩机钻臂变幅机构的几何模型和液压驱动方式,通过建立了钻臂变幅机构的虚拟样机,用AMESim软件对双三角钻臂变幅机构虚拟样机及变幅液压系统进行了联合仿真。模拟了钻臂变幅的实际运动,找出了影响钻臂准确定位即钎杆平行移动的主要因素。     

虚拟样机的拉臂车工作装置优化设计

为提高拉臂式垃圾车工作装置的整体性能,利用机械系统动力学软件ADAMS,对工作装置中各主要设计点进行参数化,建立工作装置机械子系统、液压子系统模型.在ADAMS环境中利用参数关联技术,将两个子系统模型集成,建立拉臂式垃圾车工作装置液压与机械一体化的虚拟样机模型.采用OVFDES非线性二次规划计算方法,以工作装置液压缸作用力最小为优化目标,对机构中各铰接点位置进行优化计算.优化结果表明,工作装置在装箱和卸料过程所需的液压油缸最大作用力显著降低,装箱时拉臂钩作用力也相应减少.与传统设计方法相比,采用虚拟样机优化设计方法,可提高拉臂式垃圾车工作装置的整体性能,降低制造成本.     

Dobot机械臂实时通信仿真与实验研究

针对关节型机械臂运动状态实时监控问题,以Dobot为研究对象,采用联合SolidWorks与MATLAB进行运动学建模的方法,建立机械臂机械系统模型和可视化运动学模型。通过设计的GUI界面,实现了机械臂虚拟样机运动状态的实时监控。进一步联合Arduino核心板,搭建Dobot实验平台,对虚拟样机与实体进行联调,完成了虚拟样机与实体机械臂的实时控制。     

基于虚拟样机的六自由度机械臂轨迹规划研究

轨迹规划研究是机械臂在工作过程中的角位移、角速度和角加速度的问题,目的是使机械臂末端平稳地完成一定的作业。本文利用MATLAB建立了六自由度机械臂虚拟样机,在虚拟样机的基础上研究轨迹规划问题。采用D-H模型对虚拟样机进行运动学分析、求解,分别用关节空间轨迹规划和笛卡尔空间轨迹规划两种方法进行了研究,并对比了各自的优缺点。通过仿真结果证明,建立的虚拟样机结构合理,规划方法可以提高机械臂的作业效率,为机械臂操作提高理论指导,为后续机器人更复杂的运动仿真与路径规划打下基础。     

基于虚拟样机技术的履带起重机腰绳计算分析

腰绳作为大吨位履带起重机起臂主要构件,其长度、安装位置对履带起重机臂架的挠度有着重要影响。根据臂架柔性系统力学变化特性,提出基于虚拟样机技术的履带起重机腰绳设计方法。建立腰绳和履带起重机臂架系统虚拟样机柔性动力学模型,通过有腰绳状态3种不同方案和无腰绳状态臂架系统分析,获得起臂工况下臂架系统挠度变化情况。实例计算结果表明:基于虚拟样机技术设计的腰绳可有效减小臂架起臂挠度,大幅改善臂架应力情况,有效降低大吨位履带起重机作业风险,具有较好的工程应用价值。     

立筒仓悬挂式清洁机器人的建模与转动控制仿真

针对立筒仓清理困难的实际情况,设计了一种悬挂式清洁机器人系统。由于该系统在粮仓内要连续进行转动清扫,故需要研究一种快速准确的控制方案。首先,对机器人的物理模型进行简化,并采用MSC公司ADAMS软件建立了立筒仓清洁机器人的虚拟样机。其次,通过ADAMS/Controls模块与MATLAB接口,并利用MATLAB/Simulink对机器人的虚拟样机进行转动控制进行仿真。最终,得到了机械臂和悬吊臂旋转的角位移和角速度控制曲线并进行了探讨。     

多级柔性伸缩臂系统建模与运动控制

针对多级柔性伸缩臂全系统建模问题,考虑柔性伸缩臂机械系统、液压系统以及控制系统之间的作用关系,根据虚拟样机建模理论,建立了一种基于虚拟样机的多级柔性伸缩臂全系统模型,并进行运动控制验证模型的正确性。依托改装的轻型伸缩臂式起重机建立实体模型,利用成熟的动力学建模软件建立多级柔性伸缩臂机械系统仿真模型。液压系统与控制系统根据电液比例位置控制建模理论,在MATLAB/Simulink中搭建模型系统,最终将机械系统与液压控制系统进行联合仿真,并按设定规律进行运动控制研究。通过实验验证,验证了多级柔性伸缩臂全系统模型的正确性与可操作性。研究结果为多级柔性伸缩臂自动转载控制研究提供了参考依据。     

两自由度并联机械手的参数化设计与研究

以两自由度并联机械手为研究对象,运用ADAMS软件建立虚拟样机模型并仿真,并采用并联机械手设备对模型进行验证。以主动臂最大转角范围为优化目标,对并联机械手的虚拟样机的主动臂臂长、从动臂臂长、位置偏置距离进行参数化设计和优化设计。     

基于ADAMS的卧卷夹钳虚拟样机建模及动力学仿真

基于三维造型软件UG构建卧卷夹钳的三维实体模型,采用Parasolid图形交换格式实现与机械动力学仿真软件ADAMS之间的数据交换,在ADAMS中建立卧卷夹钳的虚拟样机模型。对虚拟样机模型进行动力学仿真,得到的仿真结果符合实际情况,说明虚拟样机模型构建合理,仿真具有可信性。     

基于Adams与Matlab/Simulink的水下自航行器协同仿真

针对传统水下自航行器(Autonomous underwater vehicle, AUV)仿真中图形界面、实时性和动力学性能难以兼顾的问题,提出利用虚拟样机分析软件Adams和控制仿真软件Matlab/Simulink联合建立AUV虚拟样机系统的方法。在分析虚拟样机系统运动学、动力学和水动力数学模型的基础上,给出虚拟样机物理模型及控制模型的建立过程,并利用该虚拟样机系统对设计的AUV空间动态定位控制算法进行基于动力学基础的仿真分析。仿真试验的过程及结果表明,该虚拟样机系统具备智能控制与动态控制交互仿真演示和功能验证的能力,可为AUV图形仿真研究提供一种新的解决思路,对研究水下自航行器的操纵与控制有重要的现实意义。     

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.     

虚拟样机技术在外啮合齿轮泵设计中的应用研究

本文把虚拟样机技术引入到外啮合齿轮泵的设计中，建立了齿轮泵的可视化虚拟样机模型，实现了齿轮策的模拟仿真分析，该项研究为虚拟样机技术在新产品开发中的应用提供了有效的方法与经验，其应用前景十分广阔．     

Pro-engineer和ADAMS在机构设计仿真中的应用

虚拟样机技术是利用软件建立系统的三维实体模型和动力学模型来分析和评估系统的性能,从而为物理样机的设计和制造提供参数依据。简述了虚拟样机技术、三维建模工具Pro-e和动力学仿真软件ADAMS以及虚拟样机开发的流程;介绍了它在曲柄摇杆机构仿真分析中的应用。     

基于ADAMS的某齿轮传动虚拟样机模型的建立

首先把某齿轮传动的Pro/E模型导入到ADAMS中,然后在ADAMS中给模型施加动力、载荷和约束等,并在相互啮合齿轮间施加碰撞接触副（Contact）,从而完成虚拟样机模型的建立。最后对虚拟样机模型进行仿真分析,进而证明虚拟样机模型建立的正确性。     

带式输送机虚拟样机设计研究

创新地将虚拟样机技术运用于带式输送机设计,提出用有限的离散带块单元来仿真连续输送带的设计方法;通过带式输送机系统简化、3D样机建模、样机装配、施加载荷约束等设计步骤,最终建立了基于虚拟设计软件ADAMS的简化带式输送机虚拟样机;并对样机进行了起动和正常运行的工况模拟,其运动学和动力学结果和实际工况相符。     

Modeling and Simulation on Axial Piston Pump Based on Virtual Prototype Technology

A particular emphasis is placed on the virtual prototype technology (VPT) of axial piston pump. With this technology it is convenient and flexible to build a complicated 3D virtual based on real physical model. The actual kinematics pairs of the parts were added on the model. The fluid characters were calculated by hydraulic software. The shape of the parts, the flexible body of parts, etc were improved in this prototype. So the virtual prototype of piston pump can work in computer like a real piston pump, and the flow ripple, pressure pulsation, motion principle, stress of parts, etc can be investigated. The development of the VPT is introduced at the beginning, and the modeling process of the virtual prototype is explained. Then a special emphasis is laid on the relationship between the dynamics model and the hydraulic model, and the simulations on the flow ripple, pressure pulsation, motion principle, the stress and strain distribution of the middle shaft and piston are operated. Finally, the advantages and disadvantages of the VPT are discussed. The improved virtual prototype of piston pump more tally with the real situation and the VPT has a great potential in simulation on hydraulic components.     

基于ADAMS的减速器虚拟样机建模及动力学仿真

基于三维造型设计软件CATIA构建二级齿轮减速器参数化模型,通过与机械动力学仿真软件ADAMS的接口S imDesigner实现数据交换,在ADAMS中建立减速器虚拟样机模型。对虚拟样机模型进行动力学仿真,得到各级转速、齿轮啮合力及啮合频率。将仿真结果与理论计算值进行比较,数据较吻合,说明虚拟样机模型构建合理,仿真具有可信度。     

绞车型升沉补偿模拟试验台虚拟样机

为弥补物理样机参数修改和试验结果观察不便、运行成本高等不足,开展了绞车型升沉补偿模拟试验台虚拟样机的研究。在Simcenter 3D motion中完成多体动力学模块建模,用AMESim完成液压控制系统建模,在主仿真平台MATLAB/Simulink中完成主控制器的建模,最后基于联合仿真接口实现3个软件的联合仿真,搭建了试验台的虚拟样机。仿真与试验结果对比表明,所建立的试验台虚拟样机模型准确,能较真实反映原物理样机模型,为进一步优化绞车型升沉补偿系统的设计参数和控制策略、提高补偿精度提供了验证平台,同时该虚拟样机搭建方法也为其他复杂机电液系统的仿真提供有益参考。