本文關鍵詞：基于虛擬樣機技術的貨叉式AGV穩(wěn)定性研究與結構優(yōu)化

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【摘要】：隨著制造業(yè)產(chǎn)業(yè)升級,“工業(yè)4.0”、數(shù)字化車間將不僅僅停留在鮮活的概念階段。AGV自動導引車作為數(shù)字化車間中的重要一環(huán),得到了越來越多的使用,極大地提高了車間的數(shù)字化水平。高舉升貨叉式AGV是AGV車型型譜中的一個廣泛使用的車型,能夠充分的利用車間場地空間。本文利用虛擬樣機技術對貨叉式高舉升自動導引車(AGV)進行了穩(wěn)定性研究,對可能發(fā)生的危險工況進行預判,并對車體進行優(yōu)化設計及模態(tài)分析,在虛擬環(huán)境中對AGV穩(wěn)定性及車體結構性能進行分析和優(yōu)化,保證了產(chǎn)品質量和AGV的安全穩(wěn)定工作。高舉升貨叉式自動導引車(AGV)能夠更加充分的利用場地空間,其工作環(huán)境中不可避免會出現(xiàn)路面不平整的現(xiàn)象,高舉升AGV的行駛穩(wěn)定性問題也越發(fā)突出。本文論述了在設計階段利用ADAMS建立高舉升貨叉式AGV虛擬樣機模型,根據(jù)GB/T20721-2006自動導引車通用技術條件中對于環(huán)境適應性的要求,在虛擬樣機中令AGV以額定速度額定載重通過5mm臺階路面及8mm溝寬路面,以分析臺階路面對AGV穩(wěn)定性的影響,對危險情況進行預判,以保證高舉升AGV的運行安全。在整車制造完成之后進行了實地試運行試驗,以檢驗仿真結果是否準確。令AGV通過30mm溝寬路面以記錄貨叉叉尖的垂直方向位移,并在仿真環(huán)境中設置同樣路面進行對比。通過對比試驗得出仿真結果最大偏差為15.6%,仿真結果較為準確,能夠較好的預測可能的危險情況。本文應用workbench對車體進有限元強度及剛度進行校核,車體最大應力和最大變形均小于許用應力及許用變形量要求。對車體中三個主要受力結構底板、立板和電池板進行尺寸優(yōu)化,在滿足強度和變形量要求的前提下,使車體質量降低了9.8%,節(jié)約了材料,并改善了AGV動力性能。本文應用workbench模態(tài)分析模塊對AGV車體進行了模態(tài)分析,提取了車體的前六階固有頻率。然后根據(jù)AGV額定速度計算出路面不平度激勵頻率和驅動電機激勵頻率,并與車體固有頻率進行對比,得出了這兩種激勵都不會因車車體共振的結論,為車體設計提供了依據(jù)。
【關鍵詞】：虛擬樣機 AGV 穩(wěn)定性 優(yōu)化
【學位授予單位】：機械科學研究總院
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TH242
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-9
• 第一章 緒論9-14
• 1.1 課題背景與來源9-12
• 1.1.1 課題的研究背景9-12
• 1.1.2 課題的研究來源12
• 1.2 課題內容與意義12-14
• 第二章 ADAMS多體動力學理論基礎14-18
• 2.1 多體系統(tǒng)動力學研究的發(fā)展14
• 2.2 ADAMS坐標系14-15
• 2.3 ADAMS運動學分析15-16
• 2.4 ADAMS動力學分析16-18
• 第三章 AGV虛擬樣機模型的建立及仿真計算18-42
• 3.1 虛擬樣機仿真一般流程18-20
• 3.2 高舉升貨叉式AGV實體建模20-22
• 3.3 AGV虛擬樣機模型建立22-24
• 3.3.1 模型的導入22
• 3.3.2 模型參數(shù)設置22-24
• 3.4 ADAMS接觸理論研究24-29
• 3.4.1 接觸的類型24
• 3.4.2 接觸力的計算24-29
• 3.5 AGV仿真及結果分析29-38
• 3.5.1 5mm臺階路面仿真結果30-34
• 3.5.2 8mm溝寬路面仿真結果34-38
• 3.6 AGV整車試驗與仿真對比分析38-41
• 3.7 本章小結41-42
• 第四章 車體有限元強度校核及結構優(yōu)化42-56
• 4.1 有限元分析理論方法42-44
• 4.1.1 有限元分析步驟42-43
• 4.1.2 workbench簡介43-44
• 4.2 車體強度及剛度校核44-47
• 4.3 結構優(yōu)化理論47-49
• 4.3.1 結構優(yōu)化步驟及數(shù)學模型48-49
• 4.4 車體結構優(yōu)化49-55
• 4.4.1 問題描述49-50
• 4.4.2 優(yōu)化步驟及結果分析50-55
• 4.5 本章小結55-56
• 第五章 車體模態(tài)分析56-61
• 5.1 模態(tài)分析理論基礎56-57
• 5.2 車體模態(tài)分析57-60
• 5.3 本章小結60-61
• 第六章 結論與展望61-63
• 6.1 結論61-62
• 6.2 展望62-63
• 參考文獻63-66
• 致謝66-67
• 在學期間發(fā)表的學術論文和參加科研情況67

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本文編號：607453