土方作業(yè)動(dòng)態(tài)切削的可視實(shí)時(shí)仿真
本文選題:可視化 切入點(diǎn):挖掘機(jī) 出處:《農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào)》2015年04期 論文類型:期刊論文
【摘要】:針對(duì)液壓挖掘機(jī)駕駛模擬器土方作業(yè)仿真中缺乏時(shí)變負(fù)載——土壤切削阻力,基于Delta3D視景仿真引擎和多體動(dòng)力學(xué)實(shí)時(shí)交互軟件Vortex搭建了系統(tǒng)軟件框架,實(shí)現(xiàn)了挖掘機(jī)車輛動(dòng)力學(xué)特性的真實(shí)模擬,并建立了鏟斗與土壤的交互仿真平臺(tái)。根據(jù)挖掘機(jī)鏟斗的實(shí)際作業(yè)情況,將土壤假定為剛塑性體,并引入地形傾角、加速力、土壤對(duì)鏟斗側(cè)面摩擦力等參數(shù),推導(dǎo)并修正了Reece提出的土壤切削基本方程,實(shí)現(xiàn)了土方作業(yè)中土壤動(dòng)態(tài)切削的可視實(shí)時(shí)仿真。將模型導(dǎo)入到某駕駛模擬器中,進(jìn)行3次交互作業(yè),獲得了土壤相對(duì)于鏟斗的切削阻力,并對(duì)影響切削阻力的因素進(jìn)行了分析。仿真平臺(tái)逼真度高、交互性強(qiáng),實(shí)現(xiàn)了鏟斗與土壤交互作業(yè)具有物理學(xué)行為的擬實(shí)模擬,可為操作培訓(xùn)人員和產(chǎn)品開(kāi)發(fā)人員提供可視化和交互性的手段,提高培訓(xùn)效果和產(chǎn)品開(kāi)發(fā)效率。
[Abstract]:In view of the lack of time-varying load-soil cutting resistance in the simulation of earthwork in hydraulic excavator driving simulator, a software framework is built based on Delta3D visual simulation engine and multi-body dynamics real-time interactive software Vortex. The real simulation of the dynamic characteristics of excavator vehicle is realized, and the interactive simulation platform between bucket and soil is established. According to the actual working conditions of excavator bucket, the soil is assumed to be rigid plastic body, and the terrain inclination angle is introduced to accelerate the force. The basic equation of soil cutting proposed by Reece is deduced and modified to realize the visual real-time simulation of soil dynamic cutting in earthwork. The model is introduced into a driving simulator. The cutting resistance of soil relative to the bucket was obtained through three interactive operations, and the factors affecting the cutting resistance were analyzed. The simulation platform was characterized by high fidelity and strong interactivity. The simulation of physical behavior of bucket and soil interaction is realized, which can provide visual and interactive means for operators and product developers, and improve the training effect and product development efficiency.
【作者單位】: 中國(guó)工程物理研究院機(jī)械制造工藝研究所;吉林大學(xué)機(jī)械科學(xué)與工程學(xué)院;
【基金】:國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(51305153) 吉林省重點(diǎn)科技攻關(guān)項(xiàng)目(20130206034GX)
【分類號(hào)】:TU621
【參考文獻(xiàn)】
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【共引文獻(xiàn)】
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,本文編號(hào):1561428
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