基于VPT的挖掘機(jī)與環(huán)境相互作用的研究.pdf

1、本文考慮了挖掘機(jī)工作過程中與環(huán)境之間的相互作用，利用虛擬樣機(jī)技術(shù)(VPT)對挖掘機(jī)-環(huán)境系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)問題進(jìn)行了研究。本文的主要研究內(nèi)容包括以下幾個(gè)方面： 第一，闡述了在ADAMS環(huán)境下開發(fā)機(jī)械系統(tǒng)的虛擬樣機(jī)的流程，提出了利用ADAMS與常用CAD軟件之間的接口實(shí)現(xiàn)模型數(shù)據(jù)共享的方法。 第二，基于已有的土動(dòng)力學(xué)理論，分析了各種因素對挖掘阻力的影響，提出了計(jì)算挖掘阻力的方法。 第三，在上述工作的基礎(chǔ)上，應(yīng)用虛擬

2、樣機(jī)技術(shù)對小型反鏟液壓挖掘機(jī)挖掘動(dòng)力學(xué)過程進(jìn)行了研究。在ADAMS/View環(huán)境中建立了樣機(jī)模型，并進(jìn)行了仿真分析。同時(shí)還運(yùn)用宏命令對ADAMS環(huán)境中挖掘機(jī)的虛擬樣機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行了二次開發(fā)，建立了小型反鏟液壓挖掘機(jī)的人機(jī)交互控制界面，便于對虛擬樣機(jī)進(jìn)行交互控制。 第四，本文利用虛擬樣機(jī)技術(shù)對大型礦用挖掘機(jī)挖掘過程及其相關(guān)問題進(jìn)行了研究。在ADAMS/View環(huán)境中建立了大型礦用挖掘機(jī)模型，并進(jìn)行了動(dòng)力學(xué)仿真。此外，分析了大型挖掘機(jī)

3、向卡車中傾倒礦石時(shí)，卡車—乘員系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)響應(yīng)，建立了卡車—乘員系統(tǒng)的虛擬振動(dòng)模型，利用數(shù)值積分的方法對整個(gè)系統(tǒng)的動(dòng)力響應(yīng)進(jìn)行了仿真。 第五，本文對水下挖掘機(jī)器人的虛擬樣機(jī)進(jìn)行了研究。利用Morison方程和挖掘力公式分別推導(dǎo)了水下挖掘設(shè)備所受到的水阻力和挖掘阻力，并將其引入水下挖掘機(jī)器人的虛擬模型中，對其挖掘過程進(jìn)行了模擬。 本文的工作表明利用虛擬樣機(jī)技術(shù)可以對挖掘機(jī)—環(huán)境系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)進(jìn)行全面的模擬和仿真，這為系統(tǒng)