基于多柔體虛擬樣機(jī)技術(shù)的組合臂架動(dòng)力學(xué)仿真.pdf

1、20世紀(jì)50年代以來(lái)，計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅速發(fā)展已經(jīng)為工程設(shè)計(jì)、分析和優(yōu)化技術(shù)帶來(lái)了全面的變革。計(jì)算機(jī)硬件、計(jì)算技術(shù)、應(yīng)用數(shù)學(xué)、力學(xué)、計(jì)算機(jī)圖形學(xué)、軟件等技術(shù)的不斷結(jié)合、融合，推動(dòng)著設(shè)計(jì)理念、理論、方法、技術(shù)乃至工具的進(jìn)步，設(shè)計(jì)理論研究和新技術(shù)應(yīng)用空前繁榮。與此同時(shí)，港口的發(fā)展對(duì)港口機(jī)械的要求也越來(lái)越高，因此港口裝卸機(jī)械的設(shè)計(jì)計(jì)算方法需要不斷地更新、充實(shí)和完善，使港口機(jī)械向更注重功能性、經(jīng)濟(jì)性、可靠性和安全性的方向發(fā)展。長(zhǎng)期以來(lái)，港口裝卸機(jī)械

2、的設(shè)計(jì)方法多采用靜態(tài)設(shè)計(jì)為主，并沒(méi)有有效的動(dòng)態(tài)仿真設(shè)計(jì)新方法。在港口機(jī)械研制過(guò)程中引入虛擬樣機(jī)技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)對(duì)起重機(jī)各機(jī)構(gòu)在各種工況下隨載荷變化的運(yùn)行狀態(tài)及隨時(shí)間變化過(guò)程的仿真模擬，得到仿真輸出參數(shù)和結(jié)果，以此來(lái)估計(jì)和準(zhǔn)確推斷實(shí)際運(yùn)行的各種數(shù)據(jù)，對(duì)港口機(jī)械進(jìn)行動(dòng)態(tài)分析和計(jì)算有一定參考價(jià)值。從而為將來(lái)起重機(jī)虛擬設(shè)計(jì)的研究打下基礎(chǔ)，為起重機(jī)的創(chuàng)新設(shè)計(jì)和優(yōu)化設(shè)計(jì)提供先進(jìn)的技術(shù)支持，這對(duì)于加快起重機(jī)械研制周期、降低研制成本，都具有重要的意義

3、。本文基于虛擬樣機(jī)技術(shù)，利用UG、ADAMS、ANSYS軟件平臺(tái)，建立了門座起重機(jī)四連桿組合臂架系統(tǒng)的三維數(shù)字化虛擬樣機(jī)，并對(duì)其進(jìn)行了較為系統(tǒng)的多體系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)仿真分析，實(shí)現(xiàn)了計(jì)算機(jī)對(duì)組合臂架系統(tǒng)在各種工況下隨載荷變化的運(yùn)行狀態(tài)及隨時(shí)間變化過(guò)程的仿真，得到的相關(guān)仿真分析數(shù)據(jù)對(duì)于門座起重機(jī)組合臂架系統(tǒng)動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)提供了有效的手段。 論文的主要內(nèi)容包括：根據(jù)起重機(jī)動(dòng)力學(xué)理論，建立了相關(guān)動(dòng)力學(xué)模型，確定了在不同工況下的動(dòng)力載荷；使用三維實(shí)體

4、造型軟件UG，建立了組合臂架系統(tǒng)的三維實(shí)體模型，并將組合臂架系統(tǒng)的三維實(shí)體模型導(dǎo)入ADAMS軟件，在對(duì)各個(gè)部件施加約束和力后，進(jìn)行了多剛體系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)三維可視化仿真分析；利用有限元軟件ANSYS對(duì)臂架、象鼻梁、大拉桿建立模態(tài)中性文件，導(dǎo)入ADAMS進(jìn)行多柔體聯(lián)合仿真。并對(duì)結(jié)果進(jìn)行了分析，在不同工況下，進(jìn)行了剛?cè)狁詈舷到y(tǒng)動(dòng)力學(xué)仿真的初步研究，并將ADAMS中生成的載荷文件導(dǎo)回ANSYS軟件，對(duì)構(gòu)件進(jìn)行有限元分析。 總之，門座起重機(jī)組