影视升降机安全钳的力学分析与参数优化

发布时间：2017-05-29 11:01

  本文关键词：影视升降机安全钳的力学分析与参数优化，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：影视升降机是一种游客乘坐跳楼机观看与跳楼机实时对应的影像体验特定主题故事的大型娱乐项目,属于高速重载的升降机。由于该项目不需要批量生产,为定做产品,这样就不利于支持物理样机的开发试验,但是又必须保证结构合理和安全,用虚拟样机代替物理样机验证设计不但可以缩短开发周期,而且设计质量和效率都将得到提高。安全钳是影视升降机结构安全体系中最核心的部件,本文采用虚拟样机技术对其进行研究分析。本文详尽阐述并分析了安全钳的发展过程与研究现状;选用了影视升降机系统结构,计算分析了安全钳力学性能需求,通过分析不同安全钳特性,选用双楔式渐进式安全钳。利用软件Pro/E对安全钳进行了三维实体建模,并将三维模型导入到软件ANSYS Workbench中对安全钳关键零部件进行了静力学分析,验证了其强度及刚度满足制动需求。用传统计算的方法对安全钳的制动速度、制动力和制动距离进行了分析,并将Pro/E中创建的安全钳三维实体建模导入到软件ADAMS中,添加适当约束和载荷,选取合适的碰撞参数,完成了安全钳虚拟样机的建立;对虚拟样机进行模拟仿真得出安全钳制动性能曲线,分析了安全钳的制动性能。运用软件ADAMS提供的参数化优化的方法,对安全钳的弹簧预紧力、刚度和楔块与导轨间接触力摩擦系数进行优化,得出优化结果为安全钳的调试安装以及改进设计提供参考方法。
【关键词】：影视升降机 安全钳 静动力学分析 虚拟样机 参数优化
【学位授予单位】：哈尔滨工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TH211.6
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 第1章 绪论8-15
• 1.1 课题的研究的背景及意义8
• 1.2 国内外研究现状8-14
• 1.2.1 升降机安全装置的发展8-13
• 1.2.2 虚拟样机技术13-14
• 1.3 课题的主要研究内容14-15
• 第2章 安全钳三维模型的建立与静力学分析15-31
• 2.1 引言15
• 2.2 影视升降机的系统简介15-18
• 2.3 安全钳结构形式的确定18-19
• 2.4 双楔式渐进式安全钳三维模型的创建19-21
• 2.4.1 安全钳零部件实体三维模型的创建19-20
• 2.4.2 安全钳整体结构的装配20-21
• 2.5 双楔式渐进式安全钳的静力学分析21-30
• 2.5.1 安全钳框架的静力学分析21-24
• 2.5.2 楔块的静力学分析24-26
• 2.5.3 安全钳复合摇臂的静力学分析26-28
• 2.5.4 安全钳钳臂的静力学分析28-30
• 2.6 本章小结30-31
• 第3章 基于ADAMS的安全钳动力学仿真31-48
• 3.1 引言31
• 3.2 安全钳的制动性能理论分析31-33
• 3.2.1 制动加速度计算31-32
• 3.2.2 制动力分析32-33
• 3.2.3 制动距离计算33
• 3.3 虚拟样机的创建33-43
• 3.3.1 模型的导入与约束载荷的施加33-35
• 3.3.2 实体碰撞相关参数的选取35-42
• 3.3.3 安全钳多体动力学仿真模型42-43
• 3.4 仿真结果分析43-47
• 3.4.1 安全钳制动距离仿真分析43-44
• 3.4.2 安全钳制动速度仿真分析44-45
• 3.4.3 安全钳制加动速度仿真分析45-46
• 3.4.4 安全钳与导轨间冲击力仿真分析46-47
• 3.5 本章小结47-48
• 第4章 双楔渐进式安全钳参数化设计与优化48-63
• 4.1 引言48
• 4.2 待优化变量的参数化设计48-58
• 4.2.1 弹簧预紧力的参数化设计48-51
• 4.2.2 弹簧刚度的参数化设计51-54
• 4.2.3 楔块与导轨间接触力摩擦系数的参数化设计54-58
• 4.3 双楔渐进式安全钳制动性能的优化58-62
• 4.3.1 优化设置59-60
• 4.3.2 优化后的安全钳性能60-62
• 4.4 本章小结62-63
• 结论63-64
• 参考文献64-68
• 致谢68

【参考文献】

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本文编号：404717