基于虛擬樣機仿真的機構(gòu)動平衡研究
發(fā)布時間:2021-05-16 16:45
現(xiàn)代機械不斷向高速、輕質(zhì)、高精度、高效率、智能化方向發(fā)展,這給機械系統(tǒng)研究提出了更高的要求,由此引出了機械動力學方面的新課題。計算機及其相應技術(shù)的發(fā)展為機械系統(tǒng)動力學分析提供了一個有效的手段,系統(tǒng)數(shù)字仿真技術(shù)正以它不可比擬的優(yōu)越性,廣泛運用到機械系統(tǒng)動力學分析中。 機構(gòu)動平衡問題是機械動力學中的重要課題之一。一般在研究機構(gòu)動平衡問題時,大多是通過建立解析關(guān)系進行求解,這種方法比較適應于解決簡單結(jié)構(gòu)且僅含規(guī)則構(gòu)件的機構(gòu)動平衡問題,在平衡優(yōu)化時要求優(yōu)化變量與優(yōu)化目標之間具有顯式的解析關(guān)系。而基于仿真的方法可以更方便地解決諸如桿件截面形狀不規(guī)則的復雜機構(gòu)的動平衡問題,優(yōu)化目標與優(yōu)化變量不易得到顯式解析關(guān)系的問題也可以得到解決。 針對某真實動平衡實驗系統(tǒng),應用三維實體造型軟件與多體動力學仿真軟件,完成了機構(gòu)動平衡仿真模型的建模。本文利用計算機仿真手段,設(shè)計了一種更為方便、實用的機構(gòu)動平衡優(yōu)化仿真流程,實現(xiàn)了基于仿真的機構(gòu)動平衡的研究,達到了滿意的效果。同時,考慮到實際構(gòu)件的彈性和實物模型中振動量的測量,引入了柔體構(gòu)件,做了含柔體的機構(gòu)動平衡仿真。本文的這種分析方法不但可以起到趨勢性...
【文章來源】:西北工業(yè)大學陜西省 211工程院校 985工程院校
【文章頁數(shù)】:84 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
目錄
第一章 緒論
1.1 引言
1.2 機構(gòu)動平衡及其仿真技術(shù)現(xiàn)狀
1.2.1 剛性機構(gòu)的動平衡
1.2.2 彈性機構(gòu)的動平衡
1.2.3 機械系統(tǒng)動力學仿真
1.3 本文的主要工作
第二章 基于仿真的機構(gòu)動平衡相關(guān)基礎(chǔ)
2.1 引言
2.2 機構(gòu)動平衡基本理論
2.2.1 機構(gòu)振動力及其平衡
2.2.2 通路定理與最小配重數(shù)
2.2.3 機構(gòu)振動力矩平衡
2.2.4 機構(gòu)輸入扭矩的平衡
2.3 柔性體系統(tǒng)基礎(chǔ)理論
2.3.1 柔性多體系統(tǒng)坐標系
2.3.2 相對變形場的描述
2.3.3 變形體上任一點的位移、速度和加速度
2.4 機械系統(tǒng)運動學動力學仿真軟件ADAMS簡介
2.4.1 ADAMS的分析和計算方法
2.4.2 ADAMS的運動學或動力學仿真
2.4.3 仿真結(jié)果后處理
2.4.4 ADAMS的優(yōu)化分析
2.4.5 ADAMS中施加載荷的方法
2.5 小結(jié)
第三章 基于仿真的機構(gòu)綜合動力平衡
3.1 引言
3.2 基于仿真的機械系統(tǒng)動力學建模
3.2.1 動力學模型的建立與數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換
3.2.2 彈性體的導入及其合理使用
3.3 基于仿真的機構(gòu)動平衡優(yōu)化方法的研究
3.3.1 基于仿真的動平衡方法
3.3.2 優(yōu)化目標選取
3.3.3 優(yōu)化算法
3.3.4 機構(gòu)動平衡優(yōu)化設(shè)計流程
3.3.5 動平衡試驗臺優(yōu)化分析過程
3.4 含柔體構(gòu)件機構(gòu)動平衡仿真
3.4.1 軸承座網(wǎng)格劃分與材料屬性
3.4.2 柔性體軸承座導入系統(tǒng)中
3.4.3 平衡塊不同位置時各點的加速度
3.5 小結(jié)
第四章 考慮曲柄轉(zhuǎn)速和機構(gòu)所受外載時的動平衡
4.1 引言
4.2 不同轉(zhuǎn)速時機構(gòu)的動平衡
4.2.1 以振動力Fbs為優(yōu)化指標
4.2.2 以振動力矩Ms為優(yōu)化目標
4.2.3 以Df為優(yōu)化指標
4.3 考慮外加負載時機構(gòu)動平衡
4.4 小結(jié)
第五章 ADAMS與Matlab聯(lián)合仿真
5.1 引言
5.2 ADAMS/Controls與Matlab/Simulink聯(lián)合仿真
5.2.1 Matlab/Simulink簡介
5.2.2 ADAMS與Matlab/Simulink聯(lián)合仿真
5.3 ADAMS與Matlab/Simulink聯(lián)合仿真設(shè)計流程
5.4 聯(lián)合仿真實現(xiàn)
5.4.1 確定輸入輸出變量和輸入函數(shù)
5.4.2 確定ADAMS/Controls與Matlab軟件的接口設(shè)置
5.4.3 控制系統(tǒng)協(xié)同仿真模型的建立
5.4.4 系統(tǒng)的聯(lián)合仿真
5.5 小結(jié)
第六章 結(jié)論與展望
致謝
參考文獻
攻讀碩士學位期間發(fā)表的論文
【參考文獻】:
期刊論文
[1]柴油機動平衡問題的多體系統(tǒng)動力學仿真[J]. 朱思洪,徐曉美,王云霞. 機械設(shè)計. 2005(09)
[2]灑漿機虛擬樣機系統(tǒng)機電液一體化仿真[J]. 陳東,吳慶鳴,任飛. 機床與液壓. 2004(10)
[3]曲柄滑塊機構(gòu)平衡的新探討[J]. 徐文琴,孫英達. 機械設(shè)計. 2004(04)
[4]Solid Works與ADAMS/View之間的圖形數(shù)據(jù)交換研究[J]. 劉小平,鄭建榮,朱治國,顧秀蘭. 機械工程師. 2003(12)
[5]連桿機構(gòu)KED平衡的一種新方法[J]. 林晶,余躍慶. 北京工業(yè)大學學報. 2001(04)
[6]附加扭簧進行機構(gòu)彈性動力平衡的理論和實驗研究[J]. 林晶,余躍慶,邱銀福. 機械科學與技術(shù). 2001(06)
[7]用彈簧進行平面機構(gòu)的動平衡[J]. 宋瑞菊,李章東. 礦山機械. 1999(08)
[8]高速曲柄壓力機的動平衡[J]. 周文. 鍛壓機械. 1998(05)
[9]彈性機構(gòu)動力平衡的有效新方法[J]. 余躍慶,古英. 機械科學與技術(shù). 1998(01)
[10]平面連桿機構(gòu)擺動力與擺動力矩優(yōu)化平衡研究[J]. 劉安心,楊廷力. 機械科學與技術(shù). 1997(04)
碩士論文
[1]機械壓力機運動學仿真分析和虛擬樣機研究[D]. 宋曉華.浙江工業(yè)大學 2005
[2]小型甘蔗聯(lián)合收割機虛擬樣機電液系統(tǒng)仿真及實驗研究[D]. 李大華.廣西大學 2004
本文編號:3190045
【文章來源】:西北工業(yè)大學陜西省 211工程院校 985工程院校
【文章頁數(shù)】:84 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
目錄
第一章 緒論
1.1 引言
1.2 機構(gòu)動平衡及其仿真技術(shù)現(xiàn)狀
1.2.1 剛性機構(gòu)的動平衡
1.2.2 彈性機構(gòu)的動平衡
1.2.3 機械系統(tǒng)動力學仿真
1.3 本文的主要工作
第二章 基于仿真的機構(gòu)動平衡相關(guān)基礎(chǔ)
2.1 引言
2.2 機構(gòu)動平衡基本理論
2.2.1 機構(gòu)振動力及其平衡
2.2.2 通路定理與最小配重數(shù)
2.2.3 機構(gòu)振動力矩平衡
2.2.4 機構(gòu)輸入扭矩的平衡
2.3 柔性體系統(tǒng)基礎(chǔ)理論
2.3.1 柔性多體系統(tǒng)坐標系
2.3.2 相對變形場的描述
2.3.3 變形體上任一點的位移、速度和加速度
2.4 機械系統(tǒng)運動學動力學仿真軟件ADAMS簡介
2.4.1 ADAMS的分析和計算方法
2.4.2 ADAMS的運動學或動力學仿真
2.4.3 仿真結(jié)果后處理
2.4.4 ADAMS的優(yōu)化分析
2.4.5 ADAMS中施加載荷的方法
2.5 小結(jié)
第三章 基于仿真的機構(gòu)綜合動力平衡
3.1 引言
3.2 基于仿真的機械系統(tǒng)動力學建模
3.2.1 動力學模型的建立與數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換
3.2.2 彈性體的導入及其合理使用
3.3 基于仿真的機構(gòu)動平衡優(yōu)化方法的研究
3.3.1 基于仿真的動平衡方法
3.3.2 優(yōu)化目標選取
3.3.3 優(yōu)化算法
3.3.4 機構(gòu)動平衡優(yōu)化設(shè)計流程
3.3.5 動平衡試驗臺優(yōu)化分析過程
3.4 含柔體構(gòu)件機構(gòu)動平衡仿真
3.4.1 軸承座網(wǎng)格劃分與材料屬性
3.4.2 柔性體軸承座導入系統(tǒng)中
3.4.3 平衡塊不同位置時各點的加速度
3.5 小結(jié)
第四章 考慮曲柄轉(zhuǎn)速和機構(gòu)所受外載時的動平衡
4.1 引言
4.2 不同轉(zhuǎn)速時機構(gòu)的動平衡
4.2.1 以振動力Fbs為優(yōu)化指標
4.2.2 以振動力矩Ms為優(yōu)化目標
4.2.3 以Df為優(yōu)化指標
4.3 考慮外加負載時機構(gòu)動平衡
4.4 小結(jié)
第五章 ADAMS與Matlab聯(lián)合仿真
5.1 引言
5.2 ADAMS/Controls與Matlab/Simulink聯(lián)合仿真
5.2.1 Matlab/Simulink簡介
5.2.2 ADAMS與Matlab/Simulink聯(lián)合仿真
5.3 ADAMS與Matlab/Simulink聯(lián)合仿真設(shè)計流程
5.4 聯(lián)合仿真實現(xiàn)
5.4.1 確定輸入輸出變量和輸入函數(shù)
5.4.2 確定ADAMS/Controls與Matlab軟件的接口設(shè)置
5.4.3 控制系統(tǒng)協(xié)同仿真模型的建立
5.4.4 系統(tǒng)的聯(lián)合仿真
5.5 小結(jié)
第六章 結(jié)論與展望
致謝
參考文獻
攻讀碩士學位期間發(fā)表的論文
【參考文獻】:
期刊論文
[1]柴油機動平衡問題的多體系統(tǒng)動力學仿真[J]. 朱思洪,徐曉美,王云霞. 機械設(shè)計. 2005(09)
[2]灑漿機虛擬樣機系統(tǒng)機電液一體化仿真[J]. 陳東,吳慶鳴,任飛. 機床與液壓. 2004(10)
[3]曲柄滑塊機構(gòu)平衡的新探討[J]. 徐文琴,孫英達. 機械設(shè)計. 2004(04)
[4]Solid Works與ADAMS/View之間的圖形數(shù)據(jù)交換研究[J]. 劉小平,鄭建榮,朱治國,顧秀蘭. 機械工程師. 2003(12)
[5]連桿機構(gòu)KED平衡的一種新方法[J]. 林晶,余躍慶. 北京工業(yè)大學學報. 2001(04)
[6]附加扭簧進行機構(gòu)彈性動力平衡的理論和實驗研究[J]. 林晶,余躍慶,邱銀福. 機械科學與技術(shù). 2001(06)
[7]用彈簧進行平面機構(gòu)的動平衡[J]. 宋瑞菊,李章東. 礦山機械. 1999(08)
[8]高速曲柄壓力機的動平衡[J]. 周文. 鍛壓機械. 1998(05)
[9]彈性機構(gòu)動力平衡的有效新方法[J]. 余躍慶,古英. 機械科學與技術(shù). 1998(01)
[10]平面連桿機構(gòu)擺動力與擺動力矩優(yōu)化平衡研究[J]. 劉安心,楊廷力. 機械科學與技術(shù). 1997(04)
碩士論文
[1]機械壓力機運動學仿真分析和虛擬樣機研究[D]. 宋曉華.浙江工業(yè)大學 2005
[2]小型甘蔗聯(lián)合收割機虛擬樣機電液系統(tǒng)仿真及實驗研究[D]. 李大華.廣西大學 2004
本文編號:3190045
本文鏈接:http://sikaile.net/kejilunwen/jixiegongcheng/3190045.html
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