基于虛擬樣機技術(shù)的汽車舉升機動力學仿真與強度分析
本文關鍵詞:基于虛擬樣機技術(shù)的汽車舉升機動力學仿真與強度分析
更多相關文章: 超薄剪式舉升機 虛擬樣機 結(jié)構(gòu)優(yōu)化 靜態(tài)結(jié)構(gòu)強度校核
【摘要】:為了滿足汽車舉升機占地空間小,適用車型廣等使用要求,減少開發(fā)周期,本文采用虛擬樣機技術(shù)對新型超薄剪式舉升機機構(gòu)進行了設計優(yōu)化和強度校核,為物理樣機的制造提供必要的設計依據(jù)。通過分析超薄剪式舉升機的特點確定本文設計目標:最低上車高度需達標、額定舉升重量達到3噸、保險機構(gòu)安全系數(shù)符合歐盟認證要求。分析了超薄剪式舉升機的結(jié)構(gòu)以及工作原理,完成舉升機總體結(jié)構(gòu)設計,用三維建模軟件Solidworks建立了超薄剪式舉升機的三維實體模型。利用ADAMS軟件建立汽車舉升機虛擬樣機并進行動態(tài)仿真,通過舉升機自重工況的下降過程仿真,研究了舉升機能達到的最低上車高度和旋轉(zhuǎn)副間隙的關系,證實最低上車高度同旋轉(zhuǎn)副中間隙有關,解決了最低上車高度達標問題;對舉升機從最低上車高度上升時所需的最大油缸輸出力進行仿真試驗,發(fā)現(xiàn)原設計無法滿足要求;對舉升機機構(gòu)進行了優(yōu)化分析和仿真試驗,通過增大起升角度、改變起升翻轉(zhuǎn)板的力臂與重臂的比值、優(yōu)化結(jié)構(gòu)使最低位上升時油缸缸筒不再和上面板接觸,有效改善了所需油缸輸出力,優(yōu)化后的結(jié)果滿足設計要求。根據(jù)歐盟認證要求,對最惡劣工況下的保險部件的強度,運用ANSYS Workbench軟件進行了靜態(tài)強度分析,根據(jù)強度分析結(jié)果對零部件進行結(jié)構(gòu)優(yōu)化,優(yōu)化后的舉升機達到了歐盟認證要求并節(jié)省了材料。通過本文研究,縮短了物理樣機的開發(fā)周期,節(jié)省了成本,對產(chǎn)品最后的定型起到了重要的作用。
【關鍵詞】:超薄剪式舉升機 虛擬樣機 結(jié)構(gòu)優(yōu)化 靜態(tài)結(jié)構(gòu)強度校核
【學位授予單位】:華東理工大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2016
【分類號】:U472
【目錄】:
- 摘要5-6
- Abstract6-10
- 第1章 緒論10-19
- 1.1. 汽車舉升機的發(fā)展與現(xiàn)狀10
- 1.2. 汽車舉升機的分類10-13
- 1.3. 國內(nèi)外有關虛擬樣機的相關研究現(xiàn)狀和發(fā)展狀況13-14
- 1.3.1. 虛擬樣機技術(shù)的概念13
- 1.3.2. 國內(nèi)外虛擬樣機技術(shù)在工程中的應用13-14
- 1.3.3. 虛擬樣機技術(shù)分析軟件14
- 1.4. 基于ADAMS的運動副間隙分析14-15
- 1.5. 有限元法分析的介紹15-16
- 1.6. 虛擬樣機和有限元耦合分析及其優(yōu)化16-17
- 1.7. 國內(nèi)汽車舉升機的相關研究17-18
- 1.8. 本課題的研究內(nèi)容18-19
- 第2章 超薄剪式舉升機的結(jié)構(gòu)設計19-32
- 2.1. 超薄剪式舉升機設計要求及特點19
- 2.2. 超薄剪式舉升機的主要組成機構(gòu)19-30
- 2.2.1. 剪刀臂機構(gòu)20-24
- 2.2.2. 起升機構(gòu)24-27
- 2.2.3. 保險機構(gòu)27-29
- 2.2.4. 液壓機構(gòu)29-30
- 2.2.5. 控制機構(gòu)30
- 2.3. 超薄剪式舉升機的工作原理30-31
- 2.4. 本章小結(jié)31-32
- 第3章 超薄剪式舉升機的動力學仿真32-55
- 3.1. 引言32
- 3.2.現(xiàn)有設計中發(fā)現(xiàn)的問題32-33
- 3.3. 運動副間隙的矢量模型33-35
- 3.3.1. 三種針對旋轉(zhuǎn)副中間隙的建模方法33-34
- 3.3.2. 用無質(zhì)量剛性桿來模擬運動副中的間隙34-35
- 3.4. 超薄剪式舉升機的ADAMS仿真模型的建立35-46
- 3.4.1. 用Solidworks建立超薄剪式舉升機模型35-36
- 3.4.2. 超薄剪式舉升機各部件之間的約束36-46
- 3.4.3. ADAMS中接觸的設置46
- 3.5. 施加載荷46-47
- 3.6. 添加驅(qū)動47
- 3.7. 超薄剪式舉升機的仿真與分析47-54
- 3.7.1. ADAMS仿真環(huán)境的設置47-48
- 3.7.2. 超薄剪式舉升機下降時的動力學仿真48-50
- 3.7.3. 超薄剪式舉升機上升時的動力學仿真50-52
- 3.7.4. 超薄剪式舉升機保險鎖定時的動力學仿真52-53
- 3.7.5. 超薄剪式舉升機上升階段的油缸輸出力53-54
- 3.8. 本章小結(jié)54-55
- 第4章 超薄剪式舉升機的結(jié)構(gòu)優(yōu)化55-60
- 4.1. 引言55
- 4.2. 超薄剪式舉升機原有結(jié)構(gòu)分析及優(yōu)化方案55-58
- 4.2.1. 增大起升角度56
- 4.2.2. 改變起升翻轉(zhuǎn)板的力臂與重臂的比值56-57
- 4.2.3. 提升油缸鉸接孔的位置57-58
- 4.3. 用ADAMS進行優(yōu)化后模型的仿真結(jié)果58-59
- 4.3.1. 結(jié)構(gòu)優(yōu)化后的驅(qū)動輸出力圖以及結(jié)構(gòu)尺寸對比圖58-59
- 4.4. 本章小結(jié)59-60
- 第5章 超薄剪式舉升機的靜態(tài)強度分析60-70
- 5.1. 引言60
- 5.2. 超薄剪式舉升機有限元模型的建立60-63
- 5.2.1. 幾何模型的建立60-62
- 5.2.2. 超薄剪式舉升機保險機構(gòu)的最差工況62-63
- 5.3. 超薄剪式舉升機有限元模型的建立63-64
- 5.3.1. 超薄剪式舉升機保險結(jié)構(gòu)網(wǎng)格劃分63
- 5.3.2. 超薄剪式舉升機保險結(jié)構(gòu)的約束和載荷設置63-64
- 5.5. ANSYS Workbench Mechanical項目中的求解選項64-65
- 5.5.1. Mechanical求解器64-65
- 5.5.2. Mechanical后處理結(jié)果65
- 5.6. 超薄剪式舉升機Mechanical后處理65
- 5.7. 優(yōu)化油缸固定板尺寸優(yōu)化及再分析65-66
- 5.8. 超薄剪式舉升機保險結(jié)構(gòu)其他部分靜強度分析66-69
- 5.8.1. 保險塊靜強度設置和分析66-67
- 5.8.2. 保險條靜強度設置和分析67-69
- 5.9. 本章小結(jié)69-70
- 第6章 結(jié)論與展望70-71
- 6.1. 結(jié)論70
- 6.2. 展望70-71
- 參考文獻71-74
- 致謝74
【相似文獻】
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1 浦昕煒;基于虛擬樣機技術(shù)的汽車舉升機動力學仿真與強度分析[D];華東理工大學;2016年
,本文編號:823838
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