混凝土泵車臂架多體動力學(xué)建模方法研究及其軟件實現(xiàn).pdf

1、混凝土泵車因其澆筑范圍大、效率高、自動化程度高，以及較強的機動性能而被廣泛的應(yīng)用于各工程項目的建設(shè)中?；炷帘密嚤奂芟到y(tǒng)因結(jié)構(gòu)復(fù)雜、工作環(huán)境惡劣，而成為現(xiàn)在工程師和科技工作者的研究重點。而臂架系統(tǒng)的變姿態(tài)動力學(xué)性能對于臂架的設(shè)計、智能化、可靠性都有很重要的意義，因而成為一個重要的研究方向。
　　本文旨在推動混凝土泵車臂架的多體動力學(xué)模型的計算效率。首先論述了離散時間傳遞矩陣法的理論基礎(chǔ)和應(yīng)用方法，重點闡述了變步長高精度數(shù)值微分計算

2、公式的推導(dǎo)和基于逐步積分法的速度、加速度的線性化方法;并通過模型算例驗證該計算動力學(xué)方法的變步長計算的可行性，通過比較各種積分參數(shù)和時間步長間的計算結(jié)果，得到適用于工程計算的選值范圍。
　　其次，重點分析了臂架系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)特征和載荷特性，提出不同種類的臂架系統(tǒng)均可將臂架系統(tǒng)簡化為幾種子結(jié)構(gòu)串聯(lián)的表達形式，并對于臂架系統(tǒng)的載荷特性進行了詳細的分類，在此基礎(chǔ)上闡述了每一種載荷的計算和施加方式，并詳細的推導(dǎo)了每一種子結(jié)構(gòu)的傳遞矩陣，繼而根

3、據(jù)各個子結(jié)構(gòu)的傳遞矩陣推導(dǎo)了系統(tǒng)總傳遞矩陣、邊界條件、數(shù)值計算的程式化方法。
　　再次，以Matlab為平臺建立了混凝土泵車臂架系統(tǒng)動力學(xué)分析軟件，實現(xiàn)了臂架系統(tǒng)的建模、加載、計算、結(jié)果查看和輸出的綜合功能。
　　最后，以某13m臂架系統(tǒng)試驗臺為基礎(chǔ)建立動力學(xué)分析模型，計算臂架變姿態(tài)中運動和受力特性，判斷其結(jié)果合理性;而后設(shè)計實驗，保持計算模型與試驗工況的液壓缸驅(qū)動盡量一致進行實驗驗證;對比模型計算結(jié)果與實驗結(jié)果和ADAMS