防爆无轨胶轮车三维建模与仿真

论文摘要

防爆无轨胶轮车是一种重要的矿山地下辅助运输设备。它无轨道限制,具有适应性强、机动灵活、安全高效等优点。矿用防爆自卸车由于其工作环境恶劣,卸载作业时容易发生侧翻等现象,是自卸车研究中需要解决的重要技术问题之一。物理样机制造周期长,成本高。采用虚拟样机技术,在计算机上建造产品的虚拟模型,并根据各种工况进行仿真分析,从而预测产品性能。这种技术不仅能为产品设计提供参考,而且缩短了产品开发时间,使成本大大降低。本论文以某型号的防爆无轨胶轮车为例,采用虚拟样机技术和多体系统动力学分析仿真方法。首先应用三维建模软件Pro/E,对防爆无轨胶轮车的各个零部件分别进行建模,并完成整车模型的装配。然后探讨Pro/E与ADAMS两个软件的联合仿真问题,主要使用Mechanism/Pro接口模块把防爆无轨胶轮车按实际的运动关系定义为若干个子系统,实现Pro/E与ADAMS两软件之间模型数据的传递。最后在ADAMS软件中建立了防爆无轨胶轮车的动力学模型,根据各种实际工况进行仿真分析,得出了防爆无轨胶轮车整车性能的仿真分析结果。本文提出的基于虚拟样机技术,进行防爆无轨胶轮车整车性能仿真分析和研究,可供防爆无轨胶轮车设计参考,同时对其它机械系统的仿真分析具有一定的参考应用价值。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 课题研究的意义
• 1.2 国内外研究现状
• 1.3 课题的研究目标和主要内容
• 1.3.1 课题的研究目标
• 1.3.2 课题的研究内容
• 1.4 本章小结
• 第2章 自卸车侧翻机理分析
• 2.1 引言
• 2.2 自卸车概述
• 2.3 自卸车卸载稳定性分析
• 2.3.1 土料的自然堆角
• 2.3.2 物料的安息角
• 2.4 自卸车稳定性分析
• 2.4.1 自卸车侧翻时车轮受力分析
• 2.4.2 静止状态且整车为刚性时自卸车稳定性分析
• 2.4.3 整车为刚性时自卸车侧翻稳定性分析
• 2.4.4 考虑悬架和轮胎变形时自卸车稳定性分析
• 2.5 影响自卸车作业稳定性的主要因素
• 2.6 本章小结
• 第3章 虚拟样机技术概述
• 3.1 虚拟样机技术基础
• 3.1.1 基本概念
• 3.1.2 虚拟样机技术的特点
• 3.1.3 虚拟样机技术的相关技术
• 3.1.4 虚拟样机技术的核心技术与核心理论
• 3.1.5 虚拟样机技术的应用
• 3.2 ADAMS软件
• 3.2.1 ADAMS软件简介
• 3.2.2 ADAMS的理论基础
• 3.2.3 ADAMS软件包
• 3.2.4 ADAMS的基本功能
• 3.2.5 ADAMS仿真分析步骤
• 3.3 本章小结
• 第4章 防爆无轨胶轮自卸车整车建模
• 4.1 整车模型建模预分析
• 4.2 整车模型数据传递研究
• 4.2.1 Pro/E与ADAMS间图形传递方法及优缺点
• 4.2.2 Pro/E与ADAMS的专用接口模块Mechanism/Pro介绍
• 4.3 整车三维模型的创建
• 4.4 整车动力学模型的建立
• 4.4.1 整车动力学模型建立流程
• 4.4.2 整车模型导入ADAMS的具体操作
• 4.5 本章小结
• 第5章 自卸车作业稳定性仿真分析
• 5.1 引言
• 5.2 轮胎—路面模型的建立
• 5.2.1 添加轮胎模型
• 5.2.2 添加路面模型
• 5.3 仿真分析类型判断
• 5.4 仿真环境设置
• 5.5 自卸车发生侧翻的条件
• 5.6 仿真结果分析
• 5.6.1 举升装置仿真分析
• 5.6.2 横向坡度角为20°时卸载作业分析
• 5.7 本章小结
• 总结与展望
• 1 总结
• 2 展望
• 致谢
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间发表的学术论文