海浪扰动下深海钻机收放机构动力学仿真分析

以深海钻机收放机构为分析对象,建立了深海钻机收放机构在海浪扰动下的动力学模型,并对四级海浪扰动下不同波高、不同周期条件下的收放机构进行了仿真分析。结果表明,海浪扰动的波高越高、周期越短,收放机构液压缸和铰接点受到的冲击越大,冲击次数也越多,并由此得出了最强海浪扰动条件下收放机构液压缸和铰接点的最大受力位置和受力值。     

海底钻机母船收放机构动力学建模与分析

为确保海底钻机母船收放机构工作的可靠性,对母船收放机构的动力学特性进行了分析。首先,构建由收放油缸驱动的海底钻机母船收放机构的动力学模型;其次,建立了母船受到海浪扰动的运动方程,同时分析了由于收放油缸密封圈变形所引起的摩擦阻力对母船收放机构的影响;最后,采用Simulink建立了海底钻机母船收放机构的仿真模型,并应用该模型模拟四级海况下,当收放油缸匀速收回时,不同浪高对母船收放机构动力学性能的影响。仿真结果表明:液压系统压力、油缸驱动力、油缸总摩擦阻力以及各铰点的受力都随着收放油缸的逐渐收回而呈现周期性地减小。当浪高越高时,以上各参数的变化也越大,且在相同周期内各参数的变化幅值也越大。分析结果为海底钻机母船收放机构运动参数的确定提供了指导,同时也为以后研究波浪补偿、海底钻机母船收放机构自动控制提供了理论基础。     

基于刚—柔耦合模型的液压挖掘机动力学仿真研究

用机械系统动力学仿真软件ADAMS和有限元分析软件ANSYS相结合的方法,建立液压挖掘机刚柔耦合虚拟样机,并对液压挖掘机刚柔耦合模型进行了运动仿真,通过动力学仿真分析研究了液压缸在复合挖掘过程中的受力情况及各铰接点处的受力变化。     

冲压空气涡轮舱门联动机构动力学仿真及优化

分析了冲压空气涡轮系统(RAT)的舱门联动机构的结构及工作原理,并在运动学仿真平台ADAMS环境下建立舱门联动机构的多体动力学仿真模型。通过对影响舱门联动机构性能的各关键因素进行参数化处理,运用试验研究方法,仿真分析了各设计变量对目标值的影响。通过Design exploration工具,对舱门联动机构主要铰接点位置进行了优化,优化后收放作动筒的受力情况得到了有效改善,达到了优化目的。     

液压挖掘机工作装置联合仿真研究

工作装置是液压挖掘机的主要执行机构,其性能好坏直接决定液压挖掘机的挖掘效率。建立液压挖掘机工作装置的虚拟样机模型进行动力学仿真分析,得到工作装置在复合挖掘工况下的位移动态曲线以及各杆件主要铰接点的受力情况,选取各铰接点最大受力姿态和受力值对动臂进行强度分析和校核,为液压挖掘机工作装置的设计及优化提供依据。     

桩架新型变幅机构的动力学分析

为研究桩架新型多组液压缸变幅机构的动力学特性,首先采用牛顿欧拉法建立含移动副的五杆机构的动力学模型,并使用MATLAB软件对数学模型进行仿真,然后分析两种不同变幅方式下斜撑液压缸、后液压缸、关键铰接点的载荷变化情况,最后搭建了新型变幅机构试验平台进行试验验证,对动力学仿真结果与试验结果进行对比分析。结果表明:该动力学模型能反映新型多组液压缸变幅机构的动力学特性,在变幅过程中,斜撑液压缸先收缩后液压缸再收缩的变幅方式比后液压缸先收缩斜撑液压缸再收缩的变幅方式有更好的力学性能,且关键铰接点载荷波动更小,更有利于提高整机的稳定性。     

基于ADAMS的折臂式随车起重机变幅机构铰点优化设计

以大吨位折臂式随车起重机为研究对象,利用动力学分析软件ADAMS,建立随车起重机的动力学仿真模型并对其进行全工况仿真,得到各构件受力及变幅液压缸受力情况,并采用优化设计方法、灵敏度分析,对变幅机构各铰点布置进行优化。优化分析结果表明,优化后结构更加紧凑,各铰点和动臂液压缸受力得到改善,提升结构可靠性,同时也验证了该优化设计方法可行有效。     

深海海底钻机收放系统动力学随机数值仿真方法研究

提出了一种随机不规则波浪激励下的收放系统动力学随机数值仿真方法。该方法以随机不规则波浪为输入,应用雨流计数法分析收放系统动态特性响应随机分布特征,获取不同水深和海况条件下收放系统动态响应统计规律。以深海海底钻机收放系统为例,对随机不规则波浪激励引起的母船摇荡-脐带缆-深海海底钻机摇荡进行分析,建立了计入海水阻尼的深海海底钻机收放系统动力学模型。然后,以随机不规则波浪的有义波高为特征值,产生随机不规则波浪激励,应用收放系统动力学模型分析计算系统动态随机响应,应用雨流计数法分析收放系统动态响应特性随机分布特征,并对不同水深和海况条件下的钻机摆动状况、升沉运动以及脐带缆张力等动态特性进行随机数值仿真分析与讨论。所提出的方法为随机不规则波浪激励下,海洋装备收放系统动态特性分析提供了新途径。     

基于刚柔耦合模型的液压挖掘机动力学仿真研究

以某型挖掘机为研究对象,利用机械系统动力学仿真软件ADAMS和有限元分析软件ANSYS联合建立了液压挖掘机刚柔耦合模型,进行了模拟实际挖掘机工况的运动学和动力学分析。通过仿真,得到了挖掘机的主要作业性能参数及各关键铰接点的受力曲线图,同时对刚体系统与刚柔耦合系统各铰接点受力变化进行了比较分析,可知刚柔耦合动力学仿真曲线能更准确反映挖掘机实际挖掘过程中的动力学特性,可为后期挖掘机结构设计和产品优化提供一定的参考。     

基于敏感度分析的叉车门架铰接点的布置优化

针对叉车倾斜油缸受力较大的问题,运用ADAMS软件对某叉车门架系统进行动态仿真分析,得到倾斜油缸受力随时间变化的关系,确定倾斜油缸的最大受力值。参数化倾斜油缸铰接点坐标,通过敏感度分析确定优化变量。以最小化倾斜油缸的最大受力值为目标,建立优化设计数学模型,并运用MATLAB优化工具箱中的fmincon函数进行优化求解。对优化后的模型重新进行动态仿真分析,验证优化设计结果的准确性,为叉车门架系统的受力改善和结构改进提供了理论依据。     

丘区农机仿生助力腿的动力学仿真与分析

针对丘区农机爬坡越障行走不便等问题,提出一种液压能驱动的2-DOF仿生助力腿机构。阐述了仿生腿机构的设计原理及其在农机中的应用,在此基础上建立仿生腿对农机助力过程的动力学模型,求解动力学逆问题,数值仿真得到在不同坡度下撑地助力过程中关节液压缸驱动力和铰点受力的变化规律。结果表明:在30°坡度以内,仿生腿助力过程中农机沿斜坡向上运动平稳,且液压缸驱动力和铰接点受力变化平缓,无明显冲击,说明所提出的驱动方案可行且机构设计合理,这将为仿生助力腿智能驱动控制和丘区农机的研究奠定了基础。     

基于Matlab和ADAMS的起重机变幅机构优化与仿真分析

以起重机变幅机构为研究对象,通过对变幅机构受力特性的分析,建立其3铰点数学模型,选取变幅液压缸受力最大值最小作为优化的目标,运用Matlab优化工具箱进行优化计算,获得了更加合理的3铰点位置,改善了变幅液压缸受力状态和起重机的整体性能。最后运用ADAMS软件建立了优化前后起重机变幅机构虚拟样机模型并进行运动仿真,得出了优化前后液压缸受力曲线并进行对比,验证了优化结果的合理性,为起重机变幅机构参数设计和优化提供了重要依据。     

河道探测车变幅机构的优化设计

对河道探测车变幅机构进行了运动和受力分析,以变幅过程液压缸的压力和探测臂危险截面的弯矩为目标函数,建立了变幅机构三铰点多目标优化设计数学模型.通过优化分析,获得了变幅机构三铰点位置的优化设计参数,优化后变幅过程液压缸的最大工作压力和探测臂危险截面的最大弯矩值与优化前相比分别降低了32%,7%,有效地改进了原始设计,减小系统的压力损耗,提高了整车作业效率.     

基于虚拟样机的厨余车提升机构优化设计

为提高厨余车提升机构的工作性能,通过多体动力学软件ADAMS建立提升机构机械和液压子系统仿真模型,在ADAMS环境中,利用参数关联技术将两个子系统模型集成,建立机械-液压虚拟样机模型。将提升机构中各主要设计点参数化,采用OPTDES-GRG优化算法,以提升机构液压缸最大驱动力最小为优化目标,对机构中各铰接点位置尺寸进行优化计算。优化数据表明,优化后提升机构在工作过程中的液压油缸最大驱动力比优化前降低了16.5%,提升臂对拉杆的最大提升力比优化前降低了15.7%。     

车载高空制瓦设备折叠举升机构的铰点位置优化

鉴于液压缸铰点位置是影响车载高空制瓦设备折叠举升机构整机性能的关键,以降低液压缸工作压力和提高其油压稳定性为优化目标,利用统一目标函数法建立数学模型,采用遗传基因优化算法进行优化求解.基于优化结果在ADAMS中建立折叠举升机构的动力学模型,模拟分析其实际工作状况,得出优化前后的液压缸油压变化曲线.仿真曲线表明,对液压缸铰点位置的优化,大幅提升了折叠举升机构的工作性能.     

基于ADAMS的备胎收放装置参数化建模及优化设计

针对某型车备胎收放装置起始时刻速度较大,抖动较剧烈的现象,通过ADAMS将装置关键点位置参数化,对该机构进行参数化建模分析.将参数化模型某铰接点设置变量,以机构运动行程平稳为设计目标,在ADAMS中进行最优求解,得到了铰接点最优位置。通过验证,优化方案能较好地改善出现的问题。     

基于AMESim的石材叉装车工作装置运动特性研究

石材叉装车作为一种新型工程机械,需要具有较大的举升力和较强的运输性能,同时必须能够适应复杂的作业环境。由于现代矿山开采中叉装车的工况与装载机截然不同,因此传统的将装载机铲斗直接换成货叉的设计方法,使叉装车的举升性能未能得到较大的提升,不能满足使用要求。为获得结构合理、举升性能良好的叉装车工作装置,建立了工作装置动力学模型并分析比较了动臂液压缸铰接点水平和竖直位置变化对工作装置运动特性的影响规律,选取了动臂油缸最优铰接点位置。仿真结果表明,在同样举升30 t荒料的工况下,工作装置动臂液压缸最大压力减小了5 MPa,实现了叉装车性能的优化,为叉装车工作装置参数优化提供了依据。     

300t液压挖掘机虚拟样机动力学仿真研究

以300t大型反铲液压挖掘机为研究对象,通过ADAMS仿真分析了各液压缸以及4个主要铰接点在循环工况中的受力情况,为循环工况下铲斗、斗杆和动臂等的强度分析作准备。仿真结果表明:动臂液压缸、动臂与斗杆铰接点所受载荷的变化最为剧烈;各液压缸、铰接点所受载荷跟随挖掘阻力的变化而变化,其峰值与阻力的峰值几乎出现在同一时刻。     

基于ADAMS和ANSYS的液压举升机构优化与结构分析

运用Solidworks和ADAMS联合建立某桥梁检测车虚拟样机模型,通过ADAMS虚拟样机仿真对其作业工序进行了分析,找到最危险工况,以此工况下液压缸拉力最小为优化目标,并通过灵敏度分析确定设计变量,优化举升液压缸铰点的位置,优化后其所需最大拉力减小21.1%。在ADAMS中读取初始时刻的相关铰点的载荷值大小,并根据铰点位置的变化改变相应支承结构。在ANSYS中对翻转台进行强度校核,有限元分析结果显示,优化后翻转台应力、应变均大幅下降,翻转台受力得到改善,验证了优化设计的正确性。     

集装箱正面吊运起重机曲臂伸缩液压缸铰点位置分析

基于ADAMS软件建立了集装箱正面吊运起重机曲臂伸缩机构的刚体动力学模型,并对其进行仿真。针对2伸缩液压缸的布置问题,在参数化液压缸铰点位置的基础上,利用ADAMS软件中的Design Study参数化分析方法对2伸缩液压缸在不同铰点位置时的受力状况进行仿真分析,以期得到其在可行安装范围内的受力变化趋势及合理的安装位置,从而改善液压缸的受力状况。分析结果表明,当2伸缩液压缸铰点均位于其可行安装范围内靠近1级臂、2级臂和滑靴上翼缘板的极限位置处时液压缸受力状况最好。