滚筒洗衣机动态仿真及关键零部件优化

论文摘要

本文主要就某型号滚筒洗衣机工况下的振动噪声大等问题,研究了其关键零部件对系统动态特性的影响规律。此外,通过建立洗衣机的动力学模型、虚拟样机模型、机电一体化模型并进行分析,对相应结构的物理、几何参数进行了优化。取得成果如下:(1)利用矢量法建立了洗衣机的六自由度动力学模型,并对该模型进行运动和动力学分析。采用数值仿真的方式,分析了各关键部件对洗衣机振幅的影响规律,并验证了该动力学模型的准确性。(2)基于Pro/E与MSC. ADAMS建立了滚筒洗衣机的虚拟样机模型,分析了系统的动特性与振动机理。在对各关键部件参数的灵敏度进行分析的基础上,得到了各部件对外筒振幅的影响曲线。对参数化样机模型进行优化分析,提出了部件参数的优化方案。(3)以MSC. ADAMS和Simulink为研究工具,详细阐述了滚筒洗衣机机电一体化联合仿真模型建模的基本步骤与实现策略。以Simulink为主仿真环境,对模型进行了联合仿真计算,结果表明仿真模型具有较好的实用性。上述研究成果,不仅对滚筒洗衣机关键零部件的参数设计具有一定的指导作用,而且还对物理样机的开发提供了很好的理论依据。

论文目录

• 中文摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 洗衣机发展概述
• 1.2 滚筒洗衣机振动研究当前进展
• 1.2.1 实验分析法
• 1.2.2 数学建模分析法
• 1.2.3 软件仿真分析法
• 1.3 本文的主要研究内容
• 第二章 滚筒洗衣机动力学建模
• 2.1 引言
• 2.2 滚筒洗衣机机械结构及工作原理
• 2.2.1 滚筒洗衣机的机械结构
• 2.2.2 滚筒洗衣机的工作原理
• 2.3 滚筒洗衣机动力学模型的创建
• 2.4 动力学模型的运动和动力学分析
• 2.4.1 运动参数的向量描述
• 2.4.2 动力学方程描述
• 2.5 数值仿真结果
• 2.6 小结
• 第三章 虚拟样机的创建与部件的优化分析
• 3.1 引言
• 3.2 仿真理论基础
• 3.2.1 虚拟产品开发与虚拟样机技术
• 3.2.2 MSC. ADAMS参数化基本理论
• 3.3 虚拟样机模型设计的一般流程
• 3.4 虚拟样机的创建与动特性仿真分析
• 3.4.1 建立三维实体模型
• 3.4.2 将实体模型导入MSC. ADAMS
• 3.4.3 添加必要约束和驱动
• 3.4.4 虚拟样机的动特性仿真分析
• 3.5 定义设计变量
• 3.6 关键部件的优化
• 3.6.1 关键部件参数的设计研究
• 3.6.2 关键部件参数的优化分析
• 3.7 小结
• 第四章 机电一体化模型的创建与仿真分析
• 4.1 引言
• 4.2 创建机电一体化模型的基本流程
• 4.3 机电一体化模型的创建
• 4.3.1 确定模型的输入和输出
• 4.3.2 创建电机控制系统
• 4.3.3 生成机电一体化模型
• 4.4 机电一体化模型动特性仿真分析
• 4.4.1 设置仿真参数
• 4.4.2 仿真结果与分析
• 4.5 小结
• 第五章 全文结论
• 5.1 结论
• 5.2 工作展望
• 参考文献
• 发表论文和科研情况说明
• 致谢