基于虚拟样机技术的掘进机截割部建模与动态分析

论文摘要

掘进机硬岩掘进时,工况恶劣,载荷复杂,通过建造以ADAMS为核心的虚拟样机技术环境,建立了复杂赋存条件下工作的掘进机截割部刚柔耦合虚拟样机模型;利用Matlab软件模拟了与实际工况符合的载荷曲线,并添加到虚拟样机模型上;通过ADAMS/flex模块对掘进机截割部关键零件的强度校核,为掘进机设计提供结构强度的理论依据;利用截割头截齿的运动轨迹对截割断面轮廓进行三维描述,为断面成型提供了可靠的数据保证。基于ADAMS/Hydraulics模块建立掘进机截割部回转台的液压系统模型,进行液压系统和机械系统的耦合模型仿真,得出液压系统的动态特性,为掘进机回转台的液压系统设计提供了理论依据。降低了新产品的研发成本,为复杂环境下工作的大型工矿装备的设计与研究提供了一种新的方法和手段,具有巨大的应用前景。

论文目录

• 致谢
• 摘要
• Abstract
• 1 绪论
• 1.1 掘进机的分类及特点
• 1.1.1 掘进机的分类
• 1.1.2 掘进机的发展
• 1.2 论文的研究内容和意义
• 1.2.1 论文的研究内容
• 1.2.2 课题的理论意义及实用价值
• 2 虚拟样机技术概述
• 2.1 虚拟样机技术
• 2.1.1 虚拟样机和虚拟样机技术
• 2.1.2 虚拟样机技术的产生及其现状
• 2.2 虚拟样机技术相关软件
• 2.2.1 虚拟样机技术的多领域建模仿真技术
• 2.2.2 虚拟样机技术在掘进机研发中的应用
• 本章小结
• 3 掘进机三维实体模型的建立
• 3.1 Proe/ENGINEER 软件简介
• 3.2 截割部的主要结构组成
• 3.3 掘进机截割部各部分的建模与虚拟装配
• 本章小结
• 4 刚柔耦合虚拟样机模型的建立及仿真
• 4.1 ADAMS 相关理论
• 4.1.1 模型的导入及ADAMS 约束的添加
• 4.1.2 ADAMS 中的柔性体
• 4.1.3 掘进机虚拟样机负载的模拟与施加
• 4.2 刚柔耦合动力学仿真
• 4.3 断面成形的运动学仿真
• 4.3.1 方形断面成形研究
• 4.3.2 拱形断面成形研究
• 本章小结
• 5 掘进机回转台液压系统模型的建立和动力学仿真
• 5.1 液压系统虚拟样机技术
• 5.2 ADAMS 液压系统建模
• 5.2.1 液压元件的建立
• 5.2.2 ADAMS 液压系统框图
• 5.3 液压回转系统的动力学仿真及动态特性分析
• 本章小结
• 6 结论及展望
• 6.1 结论
• 6.2 建议及展望
• 参考文献
• 作者简历
• 学位论文数据集