论文题目: 液压挖掘机虚拟样机系统仿真分析
论文类型: 硕士论文
论文专业: 机械设计及理论
作者: 冯丽
导师: 周志革
关键词: 虚拟样机,液压挖掘机,仿真
文献来源: 河北工业大学
发表年度: 2005
论文摘要: 市场竞争的不断加剧使得产品开发速度日益成为最具挑战性的因素,而我国传统工程机械行业却由于新产品开发周期长,成本高,导致产品严重老化、缺乏市场竞争力。虚拟样机技术的逐渐成熟为解决这些问题提供了强有力的工具和手段。本文详细分析了虚拟样机这项产品开发新技术的特点和优势。针对现有液压挖掘机设计评价手段存在的不足,将虚拟样机技术引入挖掘机设计开发领域。全文主要从以下几个方面进行研究: 首先介绍了虚拟样机技术的基本理论框架,回顾了国内外在此方面的研究现状和发展趋势,论证了将虚拟样机技术应用于液压挖掘机设计的必要性。 在研究液压挖掘机整机系统的基础上,借助于虚拟样机技术理论的指导,提出了挖掘机虚拟样机的实现策略,即根据抽象建模的需要将挖掘机划分为有机关联的单学科系统及模型,分别在不同的支撑软件上建模,再将各子系统模型集成为挖掘机虚拟样机。 对系统仿真原理进行了研究,主要研究了机械和液压系统的建模方法,分别利用相关学科理论和软件建立了挖掘机机械和液压系统仿真模型。上述子系统模型分别在商品化动力学仿真软件ADAMS和三维造型软件UG中实现。通过在ADAMS/View中对挖掘机虚拟样机机械系统工作范围的仿真分析,确定了挖掘机的整机工作范围,得到了液压挖掘机的一些特殊工作尺寸。根据对挖掘阻力的分析,对挖掘机铲斗挖掘时的受力状况进行仿真,得到了各铰接点处的受力情况,为零件的强度分析提供了基础。在ADAMS/Hydraulics中建立了虚拟样机液压系统,并将各部分模型有机集成,实现了液压挖掘机机械与液压系统的联合仿真。
论文目录:
第一章 绪论
§1-1 虚拟样机技术简介
1-1-1 虚拟样机技术产生背景
1-1-2 虚拟样机技术的提出及相关概念
1-1-3 虚拟样机技术的特点
1-1-4 虚拟样机技术的研究及应用现状
§1-2 液压挖掘机开发现状和发展趋势
1-2-1 液压挖掘机国外发展现状
1-2-2 液压挖掘机国内发展概况
1-2-3 挖掘机开发重点方向
§1-3 虚拟样机技术与液压挖掘机开发
1-3-1 国内外液压挖掘机研究技术概况
1-3-2 挖掘机生命周期过程中应用虚拟样机技术
1-3-3 应用虚拟样机技术提高挖掘机设计质量
§1-4 课题研究的主要内容
第二章 液压挖掘机虚拟样机技术的实现策略
§2-1 液压挖掘机概述
2-1-1 液压挖掘机
2-1-2 单斗反铲液压挖掘机
2-1-3 液压挖掘机工作循环过程
§2-2 液压挖掘机系统组成
2-2-1 动力系统
2-2-2 机械系统
2-2-3 液压系统
2-2-4 控制系统
§2-3 液压挖掘机虚拟样机实现
2-3-1 CAD三维技术及软件介绍
2-3-2 仿真建模技术及相关支撑软件
§2-4 多体动力学简介
§2-5 ADAMS的多刚体动力学理论
2-5-1 广义坐标的选择
2-5-2 动力学方程的建立
2-5-3 动力学分析
2-5-4 静力学分析
2-5-5 运动学分析
第三章 液压挖掘机机械结构的几何建模
§3-1 Unigraphics简介
§3-2 液压挖掘机机械结构实体建模的过程
3-2-1 液压挖掘机零、部件的实体造型
3-2-2 液压挖掘机机械结构的装配
第四章 挖掘机机械系统虚拟样机的建立
§4-1 ADAMS软件简介
4-1-1 模块介绍
4-1-2 ADAMS建模、仿真的步骤
§4-2 液压挖掘机仿真三维几何模型在ADAMS中导入
§4-3 建立虚拟样机
4-3-1 建立虚拟样机的步骤
4-3-2 模型检验
§4-4 样机模型运动学仿真分析
4-4-1 仿真分析概述
4-4-2 运动学仿真分析
4-4-3 挖掘过程中力的分析
第五章 挖掘机虚拟样机机械、液压系统联合仿真
§5-1 液压挖掘机虚拟样机技术
§5-2 液压挖掘机液压系统的建立
5-2-1 液压元件参数设置
5-2-2 挖掘机液压系统的虚拟样机建模
5-2-3 虚拟样机液压系统与机械系统的接口
§5-3 虚拟样机机械系统与液压系统仿真分析
第六章 结论
参考文献
致谢
发布时间: 2005-07-14
参考文献
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