基于多柔體虛擬樣機技術(shù)的組合臂架動力學仿真.pdf

1、20世紀50年代以來，計算機技術(shù)的迅速發(fā)展已經(jīng)為工程設(shè)計、分析和優(yōu)化技術(shù)帶來了全面的變革。計算機硬件、計算技術(shù)、應用數(shù)學、力學、計算機圖形學、軟件等技術(shù)的不斷結(jié)合、融合，推動著設(shè)計理念、理論、方法、技術(shù)乃至工具的進步，設(shè)計理論研究和新技術(shù)應用空前繁榮。與此同時，港口的發(fā)展對港口機械的要求也越來越高，因此港口裝卸機械的設(shè)計計算方法需要不斷地更新、充實和完善，使港口機械向更注重功能性、經(jīng)濟性、可靠性和安全性的方向發(fā)展。長期以來，港口裝卸機械

2、的設(shè)計方法多采用靜態(tài)設(shè)計為主，并沒有有效的動態(tài)仿真設(shè)計新方法。在港口機械研制過程中引入虛擬樣機技術(shù)可以實現(xiàn)計算機對起重機各機構(gòu)在各種工況下隨載荷變化的運行狀態(tài)及隨時間變化過程的仿真模擬，得到仿真輸出參數(shù)和結(jié)果，以此來估計和準確推斷實際運行的各種數(shù)據(jù)，對港口機械進行動態(tài)分析和計算有一定參考價值。從而為將來起重機虛擬設(shè)計的研究打下基礎(chǔ)，為起重機的創(chuàng)新設(shè)計和優(yōu)化設(shè)計提供先進的技術(shù)支持，這對于加快起重機械研制周期、降低研制成本，都具有重要的意義

3、。本文基于虛擬樣機技術(shù)，利用UG、ADAMS、ANSYS軟件平臺，建立了門座起重機四連桿組合臂架系統(tǒng)的三維數(shù)字化虛擬樣機，并對其進行了較為系統(tǒng)的多體系統(tǒng)動力學仿真分析，實現(xiàn)了計算機對組合臂架系統(tǒng)在各種工況下隨載荷變化的運行狀態(tài)及隨時間變化過程的仿真，得到的相關(guān)仿真分析數(shù)據(jù)對于門座起重機組合臂架系統(tǒng)動態(tài)設(shè)計提供了有效的手段。 論文的主要內(nèi)容包括：根據(jù)起重機動力學理論，建立了相關(guān)動力學模型，確定了在不同工況下的動力載荷；使用三維實體

4、造型軟件UG，建立了組合臂架系統(tǒng)的三維實體模型，并將組合臂架系統(tǒng)的三維實體模型導入ADAMS軟件，在對各個部件施加約束和力后，進行了多剛體系統(tǒng)動力學三維可視化仿真分析；利用有限元軟件ANSYS對臂架、象鼻梁、大拉桿建立模態(tài)中性文件，導入ADAMS進行多柔體聯(lián)合仿真。并對結(jié)果進行了分析，在不同工況下，進行了剛?cè)狁詈舷到y(tǒng)動力學仿真的初步研究，并將ADAMS中生成的載荷文件導回ANSYS軟件，對構(gòu)件進行有限元分析。 總之，門座起重機組