基于ADAMS的翻料装置机构优化

介绍了翻料装置的组成及其工作原理,建立了翻料装置虚拟样机,借助于专业动力学仿真软件ADAMS对翻料装置进行动态仿真分析,得到了液压缸载荷曲线,通过优化计算,使起重液压缸载荷明显降低,为翻料装置结构设计和改进提供一定的参考。     

小型装载机落物保护装置受落物冲击的动态仿真研究

主要研究了装载机落物保护装置受到落物冲击发生塑性大变形的问题,建立了落物保护装置受瞬态冲击响应的有限元结构动力学方程.以某型号的装载机为例,建立了落物保护装置的非线性有限元模型并讨论了载荷的施加方法和网格的划分,分析了落物保护装置的主要设计参数对顶板中心点最大位移的影响,落物保护装置的动态仿真结果为结构的改进设计提供了依据.并在试验台上对该落物保护装置进行了落锤冲击试验,试验结果和仿真结果吻合得较好.     

落重冲击试验仪的结构设计及优化

为了提高设计的落重冲击试验仪在冲击试验过程中的横向稳定性,提出了采用正交试验与回归分析相结合的方法对仪器的结构参数进行优化。首先,设计出落重冲击试验仪结构,再建立落重冲击试验仪冲击过程的仿真模型,以此为基础,采用冲击试验时仪器受到的水平冲击加速度作为衡量仪器横向稳定性的指标,设计了仪器关键结构参数对水平冲击加速度影响的正交试验方案并开展仿真验证;然后,对试验结果进行回归分析,建立冲击时的水平冲击加速度与仪器关键结构参数的函数模型;最后,利用最优解对仪器的关键结构参数进行优化。优化结果表明,当底座半径=120 mm、导杆半径=13 mm及底座高度=10 mm时,仪器受到的水平冲击加速度最小,为落重冲击试验仪结构的改进设计提供了理论依据。     

滚筒式混匀取料机料耙驱动装置的仿真分析与技术改进

针对QLG1500-40滚筒式混匀取料机料耙驱动装置存在较大振动冲击、减速箱高速轴断裂等问题,对料耙驱动装置进行三维实体建模和模型简化,基于建立的行走阻力的指数摩擦力模型,运用Pro/Mechanism对料耙驱动装置的曲柄滑块机构进行仿真分析。结果表明,机构偏载造成行走小车在往复运动中受到巨大的行走阻力,当运动换向时,行走阻力方向突变形成巨大冲击载荷,造成设备周期性振动冲击故障。针对这种冲击载荷,提出建立补偿力的方案,该补偿力基于行走阻力与曲柄轴端受力给出,仿真分析表明,补偿力的建立,可以有效地减小因换向引起的突变载荷,进而减少料耙驱动装置故障的发生。     

火炮射击冲击载荷模拟装置的建模与仿真

为了研究火炮发射时的动态特性,利用气动原理设计了一种能够模拟炮膛合力冲击载荷的实验装置,描述了该装置的结构及其工作原理,运用热力学理论和牛顿运动定律建立了工作过程的数学模型,在此基础上,利用龙格-库塔方法求解常微分方程组,进行了数值模拟,得到了该装置工作过程中身管冲击载荷变化曲线及炮管运动状态曲线,并对设计参数对冲击载荷曲线变化的影响进行了分析。仿真结果表明,该装置从理论上可以较好地模拟火炮发射时的炮膛合力,满足设计要求,通过仿真计算可以对设计参数进行优化,以获得失真率较小的冲击载荷曲线,从而满足不同型号火炮射击模拟的仿真要求。     

ZL50轮式装载机工作装置动力学特性

以某型轮式装载机为研究对象,利用Solidworks三维造型设计软件对轮式装载机工作装置建立三维模型,导入动力学仿真软件ADAMS中,添加约束、载荷建立虚拟样机系统。对工作装置进行动力学仿真分析,获得主要铰接点处的载荷受力曲线,为轮式装载机工作装置的设计和改进提供了理论参考依据。     

高速高精度电主轴温升预测模型

提出高速高精度电主轴温升预测模型,将有限元模型与试验数据相结合,精确预测不同工况下电主轴的温度场。建立电主轴流场、温度场有限元模型,分析冷却系统及润滑系统参数对电主轴温度场的影响;考虑电主轴运行速度、载荷,设计电主轴损耗测试方法,将测得的电主轴总损耗作为计算电动机、轴承生热依据;考虑冷却系统、润滑系统参数及环境条件对换热系数的影响,采用最小二乘算法,基于电主轴表面温度测试数据,优化电主轴换热系数,并将优化后的换热系数作为有限元模型的边界条件。建立170SD30-SY电主轴温升预测模型,将换热系数优化前后的温度场仿真数据分别与试验数据对比。结果表明,换热系数优化后的温升预测模型预测的精度提高了4.78%,提出的电主轴温升预测模型有较高的预测精度。     

基于离散元法的立轴冲击式破碎机转子的结构优化

为了改善立轴冲击式破碎机转子对物料的加速效果,采用离散元软件EDEM仿真分析了转子结构对物料加速效果的影响并提出了采用正交试验、离散元仿真和回归分析相结合的方法对转子结构参数进行优化。首先,通过EDEM建立立轴冲击式破碎机转子关键结构参数对物料加速效果影响的仿真模型,设计正交试验方案并进行仿真试验,再运用MATLAB软件对仿真结果进行回归分析,建立以转子抛料速度为衡量指标的物料加速效果与影响因素的关系模型,最后利用该模型对转子的结构参数进行优化,得出当转子直径为830mm、分料锥倾角为17°、导料板安装角度为38°时物料加速效果最好,为立轴冲击式破碎机转子结构的改进设计提供了理论依据。     

冲击载荷下装载井防护装置结构优化设计方法

针对装载井防护装置轻量化设计要求,提出了一种冲击载荷下结构优化设计方法。该方法首先使用拓扑优化方法获取装置内部梁的最优布置方案;然后,在此基础上使用动荷系数放大静力,模拟冲击载荷对最优布置方案进行尺寸优化,获得梁截面详细尺寸;最后,进行冲击载荷验证分析,验证尺寸优化结果是否满足强度和变形要求。结果表明,该方法能够有效地减轻防护装置质量,且缩短了优化设计时间。     

混凝土冲击载荷作用下泵车臂架动态特性分析

针对混凝土流动冲击载荷造成混凝土泵车臂架振动的问题,基于流速周期性变化表征函数的混凝土流动冲击载荷的近似数学模型,构建了能够准确反映臂架系统动态特性的模型并进行了模态分析与动态响应分析.以水平工况下动应力、位移和加速度的实车测试数据为依据,对泵车臂架系统的动态响应仿真结果进行了误差计算分析,测试和仿真结果表明:模态计算误差均值为5.7％,危险部位动应力幅误差均值为24.96％,臂架末端振幅误差值为19.3％,臂架末端加速度幅误差值为15.7％,初步形成臂架系统可靠、高效的有限元仿真分析方法,为臂架系统的减振设计及结构动态设计奠定了基础.     

有源相控阵天线结构仿真分析

针对当前有源相控阵天线设计过程中亟需进行合理的结构力学仿真,以确保天线的环境适应性要求、精度以及刚强度性能的问题,分别对天线结构力学仿真、有限元模型修正和结构优化分析过程进行了分析。结合舰载、机载、车载、星载等不同雷达天线结构的特点,阐述了未来雷达天线结构力学仿真的重点在于强冲击、振动疲劳、动态载荷等作用下的天线刚强度分析,以及天线系统功能一体化优化设计;利用两个工程设计案例,讨论了有限元模型修正以及结构尺寸优化在有源相控阵天线结构设计中的应用效果。研究结果表明:对有限元模型进行适当的修正,可显著提高相控阵天线力学仿真的精度;通过对天线结构进行尺寸优化,能够在确保天线力学性能的前提下实现轻量化。     

起重机回转传动系统冲击载荷的磁流变半主动控制

以起重机回转支承传动系统为研究对象,提出了基于磁流变技术的起重机回转传动系统冲击载荷的控制策略和方法,即采用磁流变弹性体联轴器实现回转驱动装置与回转小齿轮的刚度和阻尼可控连接,实现了冲击载荷的振动抑制,建立了回转支承传动系统磁流变非线性动力学模型,求解了系统在定常及随机载荷激励作用下的动态响应,并以弹性体的变形量和联轴器的内外筒转角位移差值为控制对象,采用双态控制和PID控制两种半主动控制策略对冲击载荷的磁流变抑制效果进行了仿真研究。仿真结果表明:这两种半主动控制策略都能较好地抑制回转系统中的惯性冲击,并可改善起重机回转系统的运行平稳性。其中,双态控制对启制动时间的优化效果更佳,PID控制对冲击峰值和时间的综合优化能力更强。     

变频游梁式抽油系统动态仿真与实时频率优化

针对变频控制游梁式抽油系统,考虑了频率实时变化对抽油机运动规律、杆柱纵向振动、悬点载荷、地面装置节点扭矩与功率的影响,建立了变频控制游梁式抽油系统动态参数的仿真模型。对实时频率函数进行傅里叶变换,并以其傅里叶系数为设计变量,以电动机输出功率的均方根值最小为优化设计的目标函数,综合考虑冲次不变、上下冲程时间分配、频率范围等约束条件,建立了实时频率优化设计的数学模型。仿真与优化结果表明：所建立的仿真模型具有较高的仿真精度,能够满足实际应用的要求;优化实时频率可以显著改善抽油机的动力性能,悬点载荷波动幅度降低,曲柄轴最大扭矩与扭矩波动幅度显著下降,电动机输出功率幅值与波动幅度显著下降,降低了系统输入功率,有功节电率为25.8%。     

基于工作装置优化的装载机卸载冲击研究

装载机卸载过程中载荷的急剧变化会对车体产生剧烈冲击,导致舒适性下降,同时会降低部件的寿命,因此对卸载冲击进行研究,拟通过对工作装置的优化设计来降低该冲击.首先构建了工作装置各部件的力学模型,分析了卸载过程中力的传递路径和机理;通过试验分析了铲斗油缸的载荷峰值,对卸载冲击过程进行了量化和表征;最后,基于参数化建模,采用序列二次规划算法(SQP)对工作装置进行了优化设计.仿真结果表明:优化后的冲击载荷峰值降低了约38%.该研究可为工作装置疲劳寿命和作业舒适性的研究提供一定的基础.     

后掠式叶片气动外形优化设计

后掠式叶片具有载荷自适应性，提出了一种以自然样条曲线为后掠曲线，以扭角为优化参数的后掠式叶片优化设计方法。以直叶片模型为设计起点，通过Profili软件获得叶片的截面数据并计算叶片翼型在不同攻角下的升力系数与阻力系数，以叶片功率系数最大以及叶片根部载荷最小为优化目标，采用遗传算法对叶片进行优化设计。根据优化结果获得的参数，建立后掠式叶片三维模型，在ANSYS Workbench中建立流场模型进行仿真分析得到叶片模型的压力分布情况。结果表明，通过对扭角、后掠值进行优化，后掠叶片模型对比直叶片模型其受到的载荷有所减小，优化设计方法可以用于指导后掠叶片的设计。     

基于ADAMS的首绳连续更换装置送绳特性仿真研究

本文对首绳连续更换装置进行了设计,基于动力学仿真软件ADAMS对连续送绳装置建立了仿真模型,针对不同送绳速度、不同载荷重量下连续送绳装置动态特性进行了仿真分析,为优化首绳连续更换装置设计,合理确定换绳运动参数提供了理论依据。     

响应板式爆炸冲击模拟装置试验仿真研究

根据响应板式爆炸冲击模拟装置的基本原理,用ANSYS建立响应板式爆炸冲击模拟装置仿真模型,使用LS-DYNA求解器进行计算分析。通过在仿真模型中修改模拟装置的各个系统参数,如初始条件、边界条件、几何尺寸等,获取这些参数变化对模拟装置模拟的冲击环境的影响规律,为试验设计和指导试验调试提供了依据,提高了冲击试验精度,缩短了冲击试验周期。     

基于田口正交法的小计量称重配料系统优化设计

针对小计量称重配料过程中人工配料效率低、精度低的问题,对小计量称重配料系统的电磁振动供电电压、落料口高度和出料口大小方面进行了研究,提出了一种自动称重配料系统。通过称重配料实验平台,得出了电磁振动供电电压、落料口高度和出料口大小3个参数的实验数据,利用田口正交实验对称重系统的这三个参数进行了望目特性分析,获得了影响称重精度的因子贡献率以及因子间的交互作用。研究结果表明,田口正交实验法在材料颗粒较均匀的条件下可以优化称重配料系统参数,提高了计量准确度,为小计量称重配料系统的设计提供了参考依据。     

基于ADAMS和ANSYS的高速冲床导轨仿真分析

高速精密数控冲床导轨可靠性关系到整机的动态精度和加工质量,通过对高速冲床传动系统曲柄滑块机构进行运动学分析,同时运用SOLIDWORKS软件建立机构的简化模型,并导入ADAMS软件中施加约束、驱动和冲击载荷,然后进行运动学仿真验证计算的准确性;再运用ANSYS软件对导轨进行柔性体转换,之S后对曲柄滑块机构进行柔性体动力学仿真,获取导轨在实际加工过程中的载荷谱、实体应力分布和柔性变形量,为机床可靠性设计分析和寿命预测的准确性提供了必要的基础。     

振动气缸

振动气缸李光明，郭学敬在包装机的落料筒上常常粘附物料，影响包装机的称量精度，因此需要人工敲打落料筒，使粘附物脱落。为提高称量精度和自动化水平，设计了振动气缸来代替人工敲打。１结构原理振动气缸由节流阀、二位三通换向阀、快速排气阀和气缸组合而成。其气动回...