基于ADAMS的多刚体动力学简化建模与仿真
发布时间：2021-10-13 16:29
应用多刚体动力学理论在ADAMS软件中对复杂模型进行简化建模与仿真,解决复杂模型在ADAMS中建模过程繁琐、仿真过程计算效率低等问题。首先对简化建模方法的多刚体动力学理论进行了分析;然后提出了基于ADAMS简化建模的具体方法,着重研究了使原模型和简化模型中心主转动惯量、中心惯量主轴连体基方向相同的数学方法;最后,将该简化建模方法应用到过山车单车模型上,并对仿真结果进行对比分析。结果显示基于ADAMS的多刚体动力学简化过山车模型与原模型的仿真效果基本相同。该简化建模方法能有效提高复杂模型在ADAMS中的建模效率和仿真的计算效率。
【文章来源】：图学学报. 2019,40(04)北大核心CSCD
【文章页数】：6 页
【部分图文】：
过山车单车整体模型图
736虚拟现实/增强现实2019年零件看作一个刚体，可将单车分为4个独立的刚体，即前车架、座椅架、连接架、后车架，如图2所示。(a)前车架(b)座椅架(c)连接架(d)后车架图2相对固定刚体分解图以前车架为例，表1为通过查看各独立刚体的质量属性，得到的各刚体质量、重心坐标(质心位置)、惯性主轴(中心惯量主轴连体基的方向)以及惯性主力矩(中心主转动惯量)等参数值。表1前车架质量属性质量属性数值质量(kg)664.305重心坐标(mm)X=–1193.289，Y=–14.626，Z=–235.358惯性主轴Ix=(–0.028,–0.155,0.988)Iy=(0.017,–0.988,–0.154)Iz=(0.999,0.012,0.030)惯性主力矩(kgmm2)Px=83965654.229Py=137076574.108Pz=194377445.6723.2简化刚体的建立采用均质长方体作为简化刚体，通过表1中原刚体的质量属性，利用式(3)和式(9)求得各简化刚体的密度、外形参数以及位姿参数，见表2。表2各简化刚体参数项目前车架车座架连接架后车架密度(kg/mm3)8.0154×10–72.365×10–72.221×10–77.785×10–7外形参数(mm)长1495.0971799.6931043.4981477.809宽1129.5661214.307408.7261148.456高490.7511057.026118.306478.298位姿参数(rad)X轴1.7640.0011.5711.651Y轴–1.729–0.3020–1.771Z轴1.3920.015–0.0021.499按照表1和表2分别建立各简化长方体。该长方体可以在三维软件或ADAMS中建立，若用三维软件建立长方体，则以.x_t格式、ModelName导入ADAMS中，如图3
736虚拟现实/增强现实2019年零件看作一个刚体，可将单车分为4个独立的刚体，即前车架、座椅架、连接架、后车架，如图2所示。(a)前车架(b)座椅架(c)连接架(d)后车架图2相对固定刚体分解图以前车架为例，表1为通过查看各独立刚体的质量属性，得到的各刚体质量、重心坐标(质心位置)、惯性主轴(中心惯量主轴连体基的方向)以及惯性主力矩(中心主转动惯量)等参数值。表1前车架质量属性质量属性数值质量(kg)664.305重心坐标(mm)X=–1193.289，Y=–14.626，Z=–235.358惯性主轴Ix=(–0.028,–0.155,0.988)Iy=(0.017,–0.988,–0.154)Iz=(0.999,0.012,0.030)惯性主力矩(kgmm2)Px=83965654.229Py=137076574.108Pz=194377445.6723.2简化刚体的建立采用均质长方体作为简化刚体，通过表1中原刚体的质量属性，利用式(3)和式(9)求得各简化刚体的密度、外形参数以及位姿参数，见表2。表2各简化刚体参数项目前车架车座架连接架后车架密度(kg/mm3)8.0154×10–72.365×10–72.221×10–77.785×10–7外形参数(mm)长1495.0971799.6931043.4981477.809宽1129.5661214.307408.7261148.456高490.7511057.026118.306478.298位姿参数(rad)X轴1.7640.0011.5711.651Y轴–1.729–0.3020–1.771Z轴1.3920.015–0.0021.499按照表1和表2分别建立各简化长方体。该长方体可以在三维软件或ADAMS中建立，若用三维软件建立长方体，则以.x_t格式、ModelName导入ADAMS中，如图3
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于ADAMS的采煤机虚拟样机建立与运动学仿真[J]. 刘俊利,徐建,孔秀平. 煤炭技术. 2018(05)
[2]基于SolidWorks和ADAMS的齿轮传动装置建模与仿真方法[J]. 张晨,崔彧青. 机械工程师. 2017(02)
[3]基于ADAMS的液压挖掘机建模与仿真分析[J]. 马峰,张华,胡晓莉. 机床与液压. 2014(09)
[4]过山车虚拟样机的建模与动态仿真分析[J]. 郑建荣,汪惠群. 机械设计与研究. 2004(02)
硕士论文
[1]三环过山车车体二维设计与仿真研究[D]. 吴纯君.安徽工业大学 2016
[2]基于虚拟样机技术的过山车仿真研究[D]. 于泽涛.大连理工大学 2009
本文编号：3435002
【文章来源】：图学学报. 2019,40(04)北大核心CSCD
【文章页数】：6 页
【部分图文】：
过山车单车整体模型图
736虚拟现实/增强现实2019年零件看作一个刚体，可将单车分为4个独立的刚体，即前车架、座椅架、连接架、后车架，如图2所示。(a)前车架(b)座椅架(c)连接架(d)后车架图2相对固定刚体分解图以前车架为例，表1为通过查看各独立刚体的质量属性，得到的各刚体质量、重心坐标(质心位置)、惯性主轴(中心惯量主轴连体基的方向)以及惯性主力矩(中心主转动惯量)等参数值。表1前车架质量属性质量属性数值质量(kg)664.305重心坐标(mm)X=–1193.289，Y=–14.626，Z=–235.358惯性主轴Ix=(–0.028,–0.155,0.988)Iy=(0.017,–0.988,–0.154)Iz=(0.999,0.012,0.030)惯性主力矩(kgmm2)Px=83965654.229Py=137076574.108Pz=194377445.6723.2简化刚体的建立采用均质长方体作为简化刚体，通过表1中原刚体的质量属性，利用式(3)和式(9)求得各简化刚体的密度、外形参数以及位姿参数，见表2。表2各简化刚体参数项目前车架车座架连接架后车架密度(kg/mm3)8.0154×10–72.365×10–72.221×10–77.785×10–7外形参数(mm)长1495.0971799.6931043.4981477.809宽1129.5661214.307408.7261148.456高490.7511057.026118.306478.298位姿参数(rad)X轴1.7640.0011.5711.651Y轴–1.729–0.3020–1.771Z轴1.3920.015–0.0021.499按照表1和表2分别建立各简化长方体。该长方体可以在三维软件或ADAMS中建立，若用三维软件建立长方体，则以.x_t格式、ModelName导入ADAMS中，如图3
736虚拟现实/增强现实2019年零件看作一个刚体，可将单车分为4个独立的刚体，即前车架、座椅架、连接架、后车架，如图2所示。(a)前车架(b)座椅架(c)连接架(d)后车架图2相对固定刚体分解图以前车架为例，表1为通过查看各独立刚体的质量属性，得到的各刚体质量、重心坐标(质心位置)、惯性主轴(中心惯量主轴连体基的方向)以及惯性主力矩(中心主转动惯量)等参数值。表1前车架质量属性质量属性数值质量(kg)664.305重心坐标(mm)X=–1193.289，Y=–14.626，Z=–235.358惯性主轴Ix=(–0.028,–0.155,0.988)Iy=(0.017,–0.988,–0.154)Iz=(0.999,0.012,0.030)惯性主力矩(kgmm2)Px=83965654.229Py=137076574.108Pz=194377445.6723.2简化刚体的建立采用均质长方体作为简化刚体，通过表1中原刚体的质量属性，利用式(3)和式(9)求得各简化刚体的密度、外形参数以及位姿参数，见表2。表2各简化刚体参数项目前车架车座架连接架后车架密度(kg/mm3)8.0154×10–72.365×10–72.221×10–77.785×10–7外形参数(mm)长1495.0971799.6931043.4981477.809宽1129.5661214.307408.7261148.456高490.7511057.026118.306478.298位姿参数(rad)X轴1.7640.0011.5711.651Y轴–1.729–0.3020–1.771Z轴1.3920.015–0.0021.499按照表1和表2分别建立各简化长方体。该长方体可以在三维软件或ADAMS中建立，若用三维软件建立长方体，则以.x_t格式、ModelName导入ADAMS中，如图3
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于ADAMS的采煤机虚拟样机建立与运动学仿真[J]. 刘俊利,徐建,孔秀平. 煤炭技术. 2018(05)
[2]基于SolidWorks和ADAMS的齿轮传动装置建模与仿真方法[J]. 张晨,崔彧青. 机械工程师. 2017(02)
[3]基于ADAMS的液压挖掘机建模与仿真分析[J]. 马峰,张华,胡晓莉. 机床与液压. 2014(09)
[4]过山车虚拟样机的建模与动态仿真分析[J]. 郑建荣,汪惠群. 机械设计与研究. 2004(02)
硕士论文
[1]三环过山车车体二维设计与仿真研究[D]. 吴纯君.安徽工业大学 2016
[2]基于虚拟样机技术的过山车仿真研究[D]. 于泽涛.大连理工大学 2009
本文编号：3435002
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