土方作业动态切削的可视实时仿真

发布时间：2018-03-03 14:30

  本文选题：可视化　切入点：挖掘机　出处：《农业工程学报》2015年04期 　论文类型：期刊论文

【摘要】：针对液压挖掘机驾驶模拟器土方作业仿真中缺乏时变负载——土壤切削阻力,基于Delta3D视景仿真引擎和多体动力学实时交互软件Vortex搭建了系统软件框架,实现了挖掘机车辆动力学特性的真实模拟,并建立了铲斗与土壤的交互仿真平台。根据挖掘机铲斗的实际作业情况,将土壤假定为刚塑性体,并引入地形倾角、加速力、土壤对铲斗侧面摩擦力等参数,推导并修正了Reece提出的土壤切削基本方程,实现了土方作业中土壤动态切削的可视实时仿真。将模型导入到某驾驶模拟器中,进行3次交互作业,获得了土壤相对于铲斗的切削阻力,并对影响切削阻力的因素进行了分析。仿真平台逼真度高、交互性强,实现了铲斗与土壤交互作业具有物理学行为的拟实模拟,可为操作培训人员和产品开发人员提供可视化和交互性的手段,提高培训效果和产品开发效率。
[Abstract]:In view of the lack of time-varying load-soil cutting resistance in the simulation of earthwork in hydraulic excavator driving simulator, a software framework is built based on Delta3D visual simulation engine and multi-body dynamics real-time interactive software Vortex. The real simulation of the dynamic characteristics of excavator vehicle is realized, and the interactive simulation platform between bucket and soil is established. According to the actual working conditions of excavator bucket, the soil is assumed to be rigid plastic body, and the terrain inclination angle is introduced to accelerate the force. The basic equation of soil cutting proposed by Reece is deduced and modified to realize the visual real-time simulation of soil dynamic cutting in earthwork. The model is introduced into a driving simulator. The cutting resistance of soil relative to the bucket was obtained through three interactive operations, and the factors affecting the cutting resistance were analyzed. The simulation platform was characterized by high fidelity and strong interactivity. The simulation of physical behavior of bucket and soil interaction is realized, which can provide visual and interactive means for operators and product developers, and improve the training effect and product development efficiency.
【作者单位】： 中国工程物理研究院机械制造工艺研究所;吉林大学机械科学与工程学院;
【基金】：国家自然科学基金项目(51305153) 吉林省重点科技攻关项目(20130206034GX)
【分类号】：TU621

【参考文献】

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【共引文献】

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本文编号：1561428