基于虚拟样机技术的货叉式AGV稳定性研究与结构优化

发布时间：2017-08-02 03:24

  本文关键词：基于虚拟样机技术的货叉式AGV稳定性研究与结构优化

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【摘要】：随着制造业产业升级,“工业4.0”、数字化车间将不仅仅停留在鲜活的概念阶段。AGV自动导引车作为数字化车间中的重要一环,得到了越来越多的使用,极大地提高了车间的数字化水平。高举升货叉式AGV是AGV车型型谱中的一个广泛使用的车型,能够充分的利用车间场地空间。本文利用虚拟样机技术对货叉式高举升自动导引车(AGV)进行了稳定性研究,对可能发生的危险工况进行预判,并对车体进行优化设计及模态分析,在虚拟环境中对AGV稳定性及车体结构性能进行分析和优化,保证了产品质量和AGV的安全稳定工作。高举升货叉式自动导引车(AGV)能够更加充分的利用场地空间,其工作环境中不可避免会出现路面不平整的现象,高举升AGV的行驶稳定性问题也越发突出。本文论述了在设计阶段利用ADAMS建立高举升货叉式AGV虚拟样机模型,根据GB/T20721-2006自动导引车通用技术条件中对于环境适应性的要求,在虚拟样机中令AGV以额定速度额定载重通过5mm台阶路面及8mm沟宽路面,以分析台阶路面对AGV稳定性的影响,对危险情况进行预判,以保证高举升AGV的运行安全。在整车制造完成之后进行了实地试运行试验,以检验仿真结果是否准确。令AGV通过30mm沟宽路面以记录货叉叉尖的垂直方向位移,并在仿真环境中设置同样路面进行对比。通过对比试验得出仿真结果最大偏差为15.6%,仿真结果较为准确,能够较好的预测可能的危险情况。本文应用workbench对车体进有限元强度及刚度进行校核,车体最大应力和最大变形均小于许用应力及许用变形量要求。对车体中三个主要受力结构底板、立板和电池板进行尺寸优化,在满足强度和变形量要求的前提下,使车体质量降低了9.8%,节约了材料,并改善了AGV动力性能。本文应用workbench模态分析模块对AGV车体进行了模态分析,提取了车体的前六阶固有频率。然后根据AGV额定速度计算出路面不平度激励频率和驱动电机激励频率,并与车体固有频率进行对比,得出了这两种激励都不会因车车体共振的结论,为车体设计提供了依据。
【关键词】：虚拟样机 AGV 稳定性 优化
【学位授予单位】：机械科学研究总院
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TH242
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-9
• 第一章 绪论9-14
• 1.1 课题背景与来源9-12
• 1.1.1 课题的研究背景9-12
• 1.1.2 课题的研究来源12
• 1.2 课题内容与意义12-14
• 第二章 ADAMS多体动力学理论基础14-18
• 2.1 多体系统动力学研究的发展14
• 2.2 ADAMS坐标系14-15
• 2.3 ADAMS运动学分析15-16
• 2.4 ADAMS动力学分析16-18
• 第三章 AGV虚拟样机模型的建立及仿真计算18-42
• 3.1 虚拟样机仿真一般流程18-20
• 3.2 高举升货叉式AGV实体建模20-22
• 3.3 AGV虚拟样机模型建立22-24
• 3.3.1 模型的导入22
• 3.3.2 模型参数设置22-24
• 3.4 ADAMS接触理论研究24-29
• 3.4.1 接触的类型24
• 3.4.2 接触力的计算24-29
• 3.5 AGV仿真及结果分析29-38
• 3.5.1 5mm台阶路面仿真结果30-34
• 3.5.2 8mm沟宽路面仿真结果34-38
• 3.6 AGV整车试验与仿真对比分析38-41
• 3.7 本章小结41-42
• 第四章 车体有限元强度校核及结构优化42-56
• 4.1 有限元分析理论方法42-44
• 4.1.1 有限元分析步骤42-43
• 4.1.2 workbench简介43-44
• 4.2 车体强度及刚度校核44-47
• 4.3 结构优化理论47-49
• 4.3.1 结构优化步骤及数学模型48-49
• 4.4 车体结构优化49-55
• 4.4.1 问题描述49-50
• 4.4.2 优化步骤及结果分析50-55
• 4.5 本章小结55-56
• 第五章 车体模态分析56-61
• 5.1 模态分析理论基础56-57
• 5.2 车体模态分析57-60
• 5.3 本章小结60-61
• 第六章 结论与展望61-63
• 6.1 结论61-62
• 6.2 展望62-63
• 参考文献63-66
• 致谢66-67
• 在学期间发表的学术论文和参加科研情况67

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2 熊光楞;李伯虎;柴旭东;;虚拟样机技术[A];西部大开发 科教先行与可持续发展——中国科协2000年学术年会文集[C];2000年

3 张银龙;殷川;;工程装备中虚拟样机技术的应用[A];第十四届全国工程设计计算机应用学术会议论文集[C];2008年

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本文编号：607453