基于虚拟样机仿真的机构动平衡研究

发布时间：2021-05-16 16:45

　　现代机械不断向高速、轻质、高精度、高效率、智能化方向发展,这给机械系统研究提出了更高的要求,由此引出了机械动力学方面的新课题。计算机及其相应技术的发展为机械系统动力学分析提供了一个有效的手段,系统数字仿真技术正以它不可比拟的优越性,广泛运用到机械系统动力学分析中。 机构动平衡问题是机械动力学中的重要课题之一。一般在研究机构动平衡问题时,大多是通过建立解析关系进行求解,这种方法比较适应于解决简单结构且仅含规则构件的机构动平衡问题,在平衡优化时要求优化变量与优化目标之间具有显式的解析关系。而基于仿真的方法可以更方便地解决诸如杆件截面形状不规则的复杂机构的动平衡问题,优化目标与优化变量不易得到显式解析关系的问题也可以得到解决。 针对某真实动平衡实验系统,应用三维实体造型软件与多体动力学仿真软件,完成了机构动平衡仿真模型的建模。本文利用计算机仿真手段,设计了一种更为方便、实用的机构动平衡优化仿真流程,实现了基于仿真的机构动平衡的研究,达到了满意的效果。同时,考虑到实际构件的弹性和实物模型中振动量的测量,引入了柔体构件,做了含柔体的机构动平衡仿真。本文的这种分析方法不但可以起到趋势性... 

【文章来源】：西北工业大学陕西省 211工程院校 985工程院校

【文章页数】：84 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
目录
第一章 绪论
    1.1 引言
    1.2 机构动平衡及其仿真技术现状
        1.2.1 刚性机构的动平衡
        1.2.2 弹性机构的动平衡
        1.2.3 机械系统动力学仿真
    1.3 本文的主要工作
第二章 基于仿真的机构动平衡相关基础
    2.1 引言
    2.2 机构动平衡基本理论
        2.2.1 机构振动力及其平衡
        2.2.2 通路定理与最小配重数
        2.2.3 机构振动力矩平衡
        2.2.4 机构输入扭矩的平衡
    2.3 柔性体系统基础理论
        2.3.1 柔性多体系统坐标系
        2.3.2 相对变形场的描述
        2.3.3 变形体上任一点的位移、速度和加速度
    2.4 机械系统运动学动力学仿真软件ADAMS简介
        2.4.1 ADAMS的分析和计算方法
        2.4.2 ADAMS的运动学或动力学仿真
        2.4.3 仿真结果后处理
        2.4.4 ADAMS的优化分析
        2.4.5 ADAMS中施加载荷的方法
    2.5 小结
第三章 基于仿真的机构综合动力平衡
    3.1 引言
    3.2 基于仿真的机械系统动力学建模
        3.2.1 动力学模型的建立与数据转换
        3.2.2 弹性体的导入及其合理使用
    3.3 基于仿真的机构动平衡优化方法的研究
        3.3.1 基于仿真的动平衡方法
        3.3.2 优化目标选取
        3.3.3 优化算法
        3.3.4 机构动平衡优化设计流程
        3.3.5 动平衡试验台优化分析过程
    3.4 含柔体构件机构动平衡仿真
        3.4.1 轴承座网格划分与材料属性
        3.4.2 柔性体轴承座导入系统中
        3.4.3 平衡块不同位置时各点的加速度
    3.5 小结
第四章 考虑曲柄转速和机构所受外载时的动平衡
    4.1 引言
    4.2 不同转速时机构的动平衡
        4.2.1 以振动力Fbs为优化指标
        4.2.2 以振动力矩Ms为优化目标
        4.2.3 以Df为优化指标
    4.3 考虑外加负载时机构动平衡
    4.4 小结
第五章 ADAMS与Matlab联合仿真
    5.1 引言
    5.2 ADAMS/Controls与Matlab/Simulink联合仿真
        5.2.1 Matlab/Simulink简介
        5.2.2 ADAMS与Matlab/Simulink联合仿真
    5.3 ADAMS与Matlab/Simulink联合仿真设计流程
    5.4 联合仿真实现
        5.4.1 确定输入输出变量和输入函数
        5.4.2 确定ADAMS/Controls与Matlab软件的接口设置
        5.4.3 控制系统协同仿真模型的建立
        5.4.4 系统的联合仿真
    5.5 小结
第六章 结论与展望
致谢
参考文献
攻读硕士学位期间发表的论文


【参考文献】：
期刊论文
[1]柴油机动平衡问题的多体系统动力学仿真[J]. 朱思洪,徐晓美,王云霞.  机械设计. 2005(09)
[2]洒浆机虚拟样机系统机电液一体化仿真[J]. 陈东,吴庆鸣,任飞.  机床与液压. 2004(10)
[3]曲柄滑块机构平衡的新探讨[J]. 徐文琴,孙英达.  机械设计. 2004(04)
[4]Solid Works与ADAMS/View之间的图形数据交换研究[J]. 刘小平,郑建荣,朱治国,顾秀兰.  机械工程师. 2003(12)
[5]连杆机构KED平衡的一种新方法[J]. 林晶,余跃庆.  北京工业大学学报. 2001(04)
[6]附加扭簧进行机构弹性动力平衡的理论和实验研究[J]. 林晶,余跃庆,邱银福.  机械科学与技术. 2001(06)
[7]用弹簧进行平面机构的动平衡[J]. 宋瑞菊,李章东.  矿山机械. 1999(08)
[8]高速曲柄压力机的动平衡[J]. 周文.  锻压机械. 1998(05)
[9]弹性机构动力平衡的有效新方法[J]. 余跃庆,古英.  机械科学与技术. 1998(01)
[10]平面连杆机构摆动力与摆动力矩优化平衡研究[J]. 刘安心,杨廷力.  机械科学与技术. 1997(04)

硕士论文
[1]机械压力机运动学仿真分析和虚拟样机研究[D]. 宋晓华.浙江工业大学 2005
[2]小型甘蔗联合收割机虚拟样机电液系统仿真及实验研究[D]. 李大华.广西大学 2004



本文编号：3190045