某型越野車折疊式軟頂?shù)膭恿W(xué)分析與壽命預(yù)測
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【摘要】:折疊式軟頂機構(gòu)是敞篷汽車的重要組成部分,其動態(tài)特性和運動磨損直接影響整車的穩(wěn)定性和使用壽命。以某型號越野車的折疊式軟頂為研究對象,將其簡化為平面八桿機構(gòu),進行動力學(xué)分析和壽命預(yù)測;陂]環(huán)矢量法建立折疊式軟頂機構(gòu)的運動學(xué)方程,在MATLAB軟件中通過牛頓-辛普森迭代法對運動學(xué)方程進行求解。在運動學(xué)分析的基礎(chǔ)上,利用達(dá)朗貝爾原理和牛頓第二定律建立機構(gòu)動力學(xué)逆問題的平衡方程,同時根據(jù)拉格朗日原理建立機構(gòu)動力學(xué)正問題的平衡方程,利用MATLAB軟件求解獲得機構(gòu)各關(guān)節(jié)鉸處的約束力隨輸入角變化的曲線。在Solidworks軟件中建立折疊式軟頂機構(gòu)的三維模型,導(dǎo)入ADAMS進行機構(gòu)的模擬仿真,并將仿真結(jié)果與MATLAB理論數(shù)值計算結(jié)果進行對比,驗證了所建折疊式軟頂機構(gòu)運動學(xué)和動力學(xué)數(shù)學(xué)模型的正確性。以非線性彈簧阻尼模型和修正的庫倫模型為基礎(chǔ)建立含間隙轉(zhuǎn)動副接觸力計算模型,利用二狀態(tài)間隙模型建立機構(gòu)的動力學(xué)方程。通過ADAMS進行含間隙機構(gòu)的動力學(xué)仿真,獲得轉(zhuǎn)動副間隙在運動過程中的變化情況,分析了不同間隙情況下機構(gòu)的動力學(xué)特性?紤]機構(gòu)中的尺寸誤差、轉(zhuǎn)動副間隙和磨損,并將其看作隨機變量,根據(jù)環(huán)路增量法和有效長度理論建立機構(gòu)的運動誤差方程。根據(jù)機構(gòu)的失效條件,建立機構(gòu)的運動可靠性方程,提出機構(gòu)的壽命預(yù)測方法。研究結(jié)果表明轉(zhuǎn)動副間隙對折疊式軟頂機構(gòu)的運動軌跡影響甚微,間隙越大機構(gòu)關(guān)節(jié)鉸處的約束力波動越劇烈,機構(gòu)的可靠性壽命也越低。所提出的分析方法對已有折疊式軟頂機構(gòu)的分析優(yōu)化和新型機構(gòu)的開發(fā)具有重要意義。
【關(guān)鍵詞】:敞篷 折疊式軟頂 八桿機構(gòu) 動力學(xué) 壽命預(yù)測
【學(xué)位授予單位】:南京航空航天大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2016
【分類號】:U463.83;U469.3
【目錄】:
- 摘要4-5
- ABSTRACT5-12
- 第一章 緒論12-17
- 1.1 選題的背景及目的意義12-13
- 1.2 折疊式頂篷研究現(xiàn)狀13-15
- 1.3 課題主要研究內(nèi)容15-17
- 第二章 折疊式軟頂機構(gòu)的運動學(xué)分析17-35
- 2.1 折疊式頂篷機構(gòu)介紹17-19
- 2.2 折疊式軟頂機構(gòu)運動學(xué)分析19-27
- 2.2.1 牛頓—辛普森原理19-20
- 2.2.2 結(jié)構(gòu)分析20-21
- 2.2.3 運動學(xué)分析21-27
- 2.3 實例分析27-34
- 2.3.1 運動學(xué)方程求解27-30
- 2.3.2 ADAMS運動仿真30-34
- 2.4 本章小結(jié)34-35
- 第三章 折疊式軟頂機構(gòu)的動力學(xué)分析35-51
- 3.1 折疊式軟頂機構(gòu)的動動力學(xué)逆問題35-42
- 3.1.1 折疊式軟頂機構(gòu)各質(zhì)心的運動學(xué)分析35-37
- 3.1.2 折疊式軟頂機構(gòu)各構(gòu)件的受力分析37-42
- 3.1.3 折疊式軟頂機構(gòu)的動力學(xué)逆問題42
- 3.2 折疊式軟頂機構(gòu)的動力學(xué)正問題42-44
- 3.3 實例分析44-49
- 3.3.1 動力學(xué)逆問題的分析44-48
- 3.3.2 ADAMS動力學(xué)仿真48-49
- 3.4 本章小結(jié)49-51
- 第四章 含間隙機構(gòu)動力學(xué)分析51-65
- 4.1 含間隙轉(zhuǎn)動副建模理論51-55
- 4.1.1 轉(zhuǎn)動副間隙的描述與建模51-53
- 4.1.2 接觸碰撞力描述與建模53-55
- 4.1.3 轉(zhuǎn)動副摩擦力描述與建模55
- 4.2 基于二狀態(tài)模型的含間隙機構(gòu)動力學(xué)分析55-58
- 4.2.1 轉(zhuǎn)動副間隙的數(shù)學(xué)模型55-56
- 4.2.2 轉(zhuǎn)動副接觸點處的相互作用力56-57
- 4.2.3 含間隙機構(gòu)的動力學(xué)方程57-58
- 4.3 ADAMS仿真58-64
- 4.3.1 ADAMS中的接觸碰撞處理58-59
- 4.3.2 ADAMS碰撞參數(shù)設(shè)置59-64
- 4.4 本章小結(jié)64-65
- 第五章 機構(gòu)的運動可靠性分析和壽命預(yù)測65-77
- 5.1 運動誤差的相關(guān)理論65-67
- 5.1.1 誤差獨立作用原理65-66
- 5.1.2 環(huán)路增量法66-67
- 5.2 折疊式軟頂機構(gòu)運動誤差分析67-74
- 5.2.1 考慮尺寸誤差的機構(gòu)運動誤差67-70
- 5.2.2 考慮轉(zhuǎn)動副間隙誤差的機構(gòu)運動誤差模型70-72
- 5.2.3 考慮轉(zhuǎn)動副磨損的機構(gòu)運動誤差模型72-74
- 5.3 折疊式軟頂機構(gòu)的運動可靠性分析和壽命預(yù)測74-76
- 5.4 本章小結(jié)76-77
- 第六章 總結(jié)與展望77-79
- 參考文獻(xiàn)79-82
- 致謝82-83
- 在校期間的研究成果及發(fā)表的論文83-84
- 附錄 184-85
- 附錄 285-93
【參考文獻(xiàn)】
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本文編號:1070454
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