新型装药台车工作装置的建模与仿真技术研究

发布时间：2017-09-24 22:18

  本文关键词：新型装药台车工作装置的建模与仿真技术研究

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【摘要】：近三十多年以来,我国社会经济得到飞跃式发展,矿产资源作为非常重要的物质基础,在经济建设中有着举足轻重的作业。同时,矿产资源是一种非再生资源,随着这些年的不断开采,其储量越来越少,而经济发展对它的需求又在不断提高,导致达到供需平衡的难度增大。这就对掘采方法和设备提出了更高的要求,而装药台车作为一种机械化和自动化程度较高的爆破机械设备的出现,对于提高矿山企业的开采效率、减轻企业成本、保护装药工人的安全,有着重要的市场应用前景和价值。本课题以新型装药台车为平台,以其工作装置为研究对象,在建立三维实体模型的基础之上,结合计算机仿真软件,对新型装药台车工作装置的计算机仿真技术进行研究和探索。这对于装药台车的设计和开发,增大矿产资源的开采量,提升社会经济的发展速度有着重要的现实意义。本课题在查阅相关文献的基础上,对多体动力学和有限元方法的理论基础进行论述;接着利用三维建模软件UG完成了装药台车工作装置的三维建模,并结合现有有限元仿真软件Hy Per Mesh和ANSYS,对新型装药台车工作装置进行有限元仿真,并输出相应结果进行分析,为后续工作装置的改进和结构优化提高有力的依据;最后,利用ADAMS强大的多体仿真分析能力,联合Hy Per Mesh和ANSYS,实现对工作装置的多体刚-柔耦合仿真分析,主要包括运动学仿真和动力学仿真,为更好地探索一条对类似于新型装药台车的工程机械进行高级有限元仿真的途径,设计出满足经济性、安全性和实用性的机械设备提供科学有力的数据和理论基础。
【关键词】：装药台车 工作装置 有限元仿真 刚-柔耦合 动态特性
【学位授予单位】：安徽工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TD235
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 第一章 绪论8-16
• 1.1 研究目的与意义8
• 1.2 装药台车国内外发展历程8-10
• 1.2.1 铵油炸药装药车9
• 1.2.2 防水炸药装药车9-10
• 1.2.3 井下炸药装药车10
• 1.3 研究现状10-12
• 1.4 新型装药台车工作装置的结构12
• 1.5 新型装药台车结构组成和特点12-15
• 1.5.1 新型装药台车的结构组成13-14
• 1.5.2 新型装药台车的结构特点14-15
• 1.6 研究内容15-16
• 第二章 有限元方法与多体动力学的理论基础16-24
• 2.1 有限元法的基本思想和简介16
• 2.2 模态分析的基本理论16-19
• 2.2.1 模态分析简介16-17
• 2.2.2 多自由度系统模态分析的理论和求解方法17-19
• 2.3 多体系统动力学分析方法概述19-20
• 2.4 多体系统动力学分析的基本理论和解析方法20-23
• 2.4.1 多刚体系统动力学分析基本理论20-22
• 2.4.2 多柔体系统动力学分析基本理论22-23
• 2.5 小结23-24
• 第三章 工作装置的三维实体化建模24-30
• 3.1 新型装药台车工作装置的设计参数24
• 3.2 新型装药台车工作装置的结构特点24-25
• 3.3 新型装药台车工作装置的优点25
• 3.4 工作装置的三维实体建模25-28
• 3.4.1 三维软件选用25
• 3.4.2 新型装药台车工作装置零部件的建模25-28
• 3.5 新型装药台车工作装置的装配28-29
• 3.6 小结29-30
• 第四章 工作装置的有限元仿真分析30-45
• 4.1 有限元软件的选用30
• 4.2 新型装药台车工作装置有限元模型的前处理30-35
• 4.2.1 各零部件有限元模型的简化30-31
• 4.2.2 液压缸的等效弹簧刚度处理31-33
• 4.2.3 工作装置有限元模型网格的划分33-35
• 4.3 新型装药台车工作装置的三种工况下的静力学分析35-40
• 4.3.1 约束与载荷设置35-36
• 4.3.2 新型装药台车工作装置的三种工况36
• 4.3.3 工况一条件下的静力学分析和试验验证36-37
• 4.3.4 工况二下工作装置的静力学分析37-38
• 4.3.5 工况三下工作装置的静力学分析38-40
• 4.3.6 三种工况下的不同位置应力和位移分布40
• 4.4 工作装置的模态分析40-44
• 4.4.1 模态分析的基本过程41-43
• 4.4.2 新型装药台车工作装置的模态分析43-44
• 4.5 小结44-45
• 第五章 工作装置的运动仿真与多体动力学分析45-59
• 5.1 多体动力学仿真软件的选用45
• 5.2 工作装置多体刚-柔耦合建模流程45-48
• 5.3 工作装置的运动仿真48-53
• 5.3.1 工作装置主要设计参数49
• 5.3.2 工作装置的运动仿真49-50
• 5.3.3 工作装置的运动仿真结果的分析与验证50-53
• 5.4 工作装置多体刚-柔耦合的动力学分析53-57
• 5.4.1 摆动座整个工作循环的动力学分析53-55
• 5.4.2 摆动座不同制动加速度下的动力学分析55-57
• 5.5 小结57-59
• 第六章 总结与展望59-61
• 6.1 总结59
• 6.2 展望59-61
• 参考文献61-65
• 致谢65

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本文编号：913781