圆锥破碎机虚拟样机参数化建模与仿真分析

为了在设计阶段提高破碎机机械结构运转性能和动力学表现,基于圆锥破碎机的主设计参数,结合ADAMS软件的建模语言,提出圆锥破碎机虚拟样机参数化建模的方法,该方法通过参数化类型和约束类型表达模型元素之间的关联关系。由仿真分析参数化模型得到不同工况的动锥自转转速信息以及关键运动副的动力学信息,为其工作性能评价提供依据并为下一步的有限元分析提供数据支持。以PYG1100型圆锥破碎机为例进行参数化建模和仿真结果分析,验证了模型的有效性和可靠性。     

差动变压器式位移传感器参数化仿真技术研究

在建立合理的差动变压器式位移传感器(LVDT)电磁仿真模型的基础上,提出了一种基于脚本模板的电磁仿真参数化建模方法:首先将仿真建模过程录制成脚本,然后在脚本中添加标记形成脚本模板,最后将脚本模板中的标识动态修改为参数数值,实现了仿真模型的参数化建模;开发了LVDT参数化仿真系统并在工程中得到应用,显著提高了设计效率.     

基于参数化模型的生产线协同仿真与应用

针对生产线仿真过程中效率低和可信度不高等问题,以生产线参数化建模为基础,通过对设备参数化选型和生产线参数化布局的分析,结合协同仿真技术,探讨了数据交互及模型间一一映射的C/P传输机制,建立了基于Plant Simulation物流模型与FactoryCAD生产线参数化模型间的协同仿真系统,并采用了有效的干涉检测方法,对生产线设计过程进行研究。以某发动机缸体加工生产线为研究对象进行了实例验证,证明了该方法的有效性和可行性。     

面向虚拟样机设计的产品属性提取研究

针对虚拟样机分析模型中存住的问题，综合考虑产品设计和性能分析，提出了研究虚拟样机的集成框架；提出一种直接从产品设计模型中抽象产品分析模型，并提取相关性能数据的思路和方法。用CAXA作为计算机辅助设计建模和模型属性提取工具，详细研究了模型一体化的技术过程，着重研究了机械多体系统模型中刚体、约束、力元等组成部分属性的提取，将后续样机的分析和测试与产品设计充分结合，实现了样机模型数据传递的无缝和一体化，解决了各种性能分析工具中重复建模的问题。     

面向对象的参数化绘图工具

木文介绍了一种新的交互式参数化绘图工具OPDT(Ob-ject—oriented Parametrlcal DraftingTool).通过对手工绘图过程分析,OPDT中采用了面向对象的建模技术,OPDT把辅助元素(点、线和圆)作为实体对象来建立基本几何元素之间的约束关系,从而实现交互式参数化绘图.     

一种基于约束的多视图尺寸驱动方法及实现

提出一种基于约束的多视图尺寸驱动的方法。该方法是通过建立一组具有参数化特性的、扩展的图形数据结构，用统一的形式来表示多视图间图形的几何元素和几何约束，由系统内部自动建立起多视图的参数化模型，进而实现多视图间的尺寸驱动。     

Ф6．34m土压平衡盾构机三维参数化建模研究

参数化建模是用约束来表达产品模型的形状，大小、位置，产品设计的参数化可极大地提高设计效率。本文介绍了Ф6．34m土压平衡盾构机在Pro／E中的三维参数化建模方法．提出了装配，零件模型的层次化建模方法及策略，在零部件间建立约束关系的方法。为提高土压平衡盾构机的设计效率、盾构机的系列化提供了强力支持。     

Φ6.34m土压平衡盾构机三维参数化建模研究

参数化建模是用约束来表达产品模型的形状、大小、位置,产品设计的参数化可极大地提高设计效率。本文介绍了 6.34m土压平衡盾构机在Pro/E中的三维参数化建模方法,提出了装配、零件模型的层次化建模方法及策略,在零部件间建立约束关系的方法。为提高土压平衡盾构机的设计效率、盾构机的系列化提供了强力支持。     

基于改进Udwadia-Kalaba方程的双机械臂动力学建模与仿真

Udwadia-Kalaba方程为多体系统的动力学建模提供了一种新的思路。以双机械臂协同搬运物体为研究对象,针对Udwadia-Kalaba方程建模过程中存在的获取解析形式的约束关系和数值解存在误差的问题,给出了一种具有广泛意义的约束关系,并对Udwadia-Kalaba方程进行了改进。仿真结果证明了提出方法的有效性。     

基于悬架摆臂移除的车辆多体系统动力学半递推建模

西班牙学者GARCíA提出一种两步式半递推多体动力学建模方法,该方法利用一组独立的相对坐标来描述多体系统的控制方程,具有较高的计算效率,但悬架摆臂建模过程较为复杂且计算效率依然无法满足超实时仿真需求,针对该问题提出一种基于悬架摆臂移除的车辆多体系统动力学半递推建模技术。通过移除悬架摆臂生成开环多体系统并引入闭环约束方程,计算由移除悬架摆臂产生的惯性力和外力并基于开环系统拓扑结构积累,推导车辆闭环多体系统的控制方程。运用四阶Runge-Kutta (4th RK)和Adams-Bashforth-Moulton (ABM)数值积分方法求解该多体动力学模型,评估悬架摆臂移除技术在4th RK和ABM算法下的计算精度和计算效率。结果表明,所提出的悬架摆臂移除技术在不同数值积分方法下都能够实现车辆多体系统的精确实时/超实时仿真,可为未来高度或者完全自动驾驶汽车主动安全控制提供精确高效的动力学模型。     

参数化设计中约束的自动识别

通过分析零件图中尺寸约束和图形元素之间的拓朴关系，提出约束自动识别算法。     

一种新的约束识别与求解算法

约束拟合是逆向工程中模型重建的重要一环。其中约束的识别与求解是约束拟合的关键。本文提出了一种新的二维约束识别求解算法,实现了约束识别求解器。首先给出了二维基本图元的规范化表示及其常见约束关系;然后根据约束识别准则,自动识别出基本图元之间的潜在约束关系,并交互地对其进行确认和编辑;最后根据这些约束关系,采用合适的约束表达策略以及有效的优化算法,进行整体的约束求解,实现基本图元之间的同步拟合。大量实验证明了该算法的稳定性和有效性。     

面向CAD系统的设计知识表达与求解

通过分析现有参数化 CAD系统在知识表达方面不足的 ,提出了几类新的知识表示方法 ,并用一种基于约束网络的技术 ,实现了知识约束的智能化求解。集成了该功能的 CAD系统能有效地支持基于知识的产品参数化建模     

计及二阶效应的刚柔耦合连杆系统动力学分析

根据虚功原理和达郎伯原理推导了计及二阶效应的柔性单元运动方程,并利用刚化条件得到了刚性梁单元运动方程,给出了刚柔耦合连杆系统动力学建模与分析的方法.对构件刚度相差悬殊的多体系统进行动力学分析时,如若当作多刚体系统分析,会因忽略弹性变形导致结果不准确;当作多柔体系统建模分析求解,则因自由度太多导致方程庞大难求解.可行的方法是:将刚性单元与柔性单元耦合建模,在多柔体系统基础上,引入刚性单元和刚性约束条件,对刚性构件自身的动力学特性进行等效,然后按照一般弹性系统有限元方法集成得到虚拟柔性系统动力学方程,建立过渡坐标与广义坐标关系,消除非独立坐标,得到真实的系统运动方程,降低系统方程维数,提高分析效率.以曲柄滑块机构为例,介绍了计及二阶效应的刚柔耦合系统动力学的建模分析过程.     

基于ADAMS的液压挖掘机机械系统参数化模型

研究利用ADAMS建立挖掘机工作装置机构系统参数化模型的方法.利用ADAMS/View提供的参数化功能,将运动连接铰点设定为关键点,通过参数化点坐标,实现了挖掘机虚拟样机工作装置的尺寸参数化驱动和运动约束的参数化;建立了具有各种运动约束关系的虚拟机构参数化模型.为虚拟样机的优化及分析提供模型.     

平面柔性多体系统完全动力学问题的回转键合图法

介绍平面柔性多体系统完全动力学问题的回转键合图法。给出了综合考虑刚弹性及多种能域相互耦合的平面柔性多体系统键合图模型的建立方法,推导出了便于计算机自动生成的系统状态方程及运动副约束反力方程的统一公式,克服了非线性几何约束及微分因果关系给建立系统状态方程及运动副约束反力方程所带来的代数环问题。回转键合图法特别适合于多种能域并存的系统。通过实例说明了方法的有效性。     

夹具定位误差分析自动建模方法

提出一般夹具的定位误差分析模型建立方法。根据工件—夹具系统的误差形成和传递路线分析,将工件—夹具系统分为定位元件、定位基准、工序基准和加工特征等四个要素组成,通过求解四个要素之间的位置变动获得工件—夹具系统整体的定位误差。将四个要素之间的位置及其变动关系用连杆机构模型等价表示,工件—夹具系统转换为接触副等价机构、公差关系等价机构、工序尺寸等价机构等三个等价机构的组合。研究工件和夹具定位元件接触副与等价机构之间的映射关系的建立方法,研究定位基准与工序基准、工序基准与加工特征之间的尺寸与公差关系所对应的等价连杆机构的建立方法,研究采用机构的结构参数和运动参数表示工件—夹具系统的所有工序信息及其内在联系的方法。利用机构学的机构位置计算方法求解定位误差,实现定位误差分析的自动化。     

车辆传动系统虚拟样机集成设计平台研究

针对车辆传动系统的特点,提出并建立了以参数化模型库为支撑的车辆传动系统虚拟样机集成设计平台,实现了结构参数化设计,以及多刚体运动学和动力学分析.通过开发相应的模型库管理系统,解决了各类异构模型管理机制和管理功能实现机制的关键技术,保证了建模和仿真分析各环节的数据共享以及模型一致性和集成性.按各模块之间传递的能量类型.建立了输入输出接口模型,可快速建立系统级的虚拟样机模型,并对其进行各类工况下的稳态和动态性能预测.最后,通过对某履带车辆传动系统虚拟样机建模和仿真分析,验证了该平台的有效性和可靠性.     

刚柔混合非线性转子系统的动态应力可靠性及可靠性灵敏度研究

以工程实际中具有复杂结构的非线性转子系统为研究对象,以有限元分析软件和多体动力学仿真软件为平台,建立参数化刚柔混合非线性转子动力学模型,对转子系统进行动力学仿真,并结合神经网络技术,随机摄动技术,可靠性设计和可靠性灵敏度设计相关理论,建立动态应力可靠性模型,提出对具有复杂结构的非线性转子系统的可靠性灵敏度设计的新方法,研究设计参数的改变对转子系统可靠性的影响,得到可靠性对基本随机变量均值和方差的灵敏度,在基本随机变量是混合变量的情况下对其灵敏度进行量纲一化,将各个基本随机变量对可靠性的影响程度进行排序,为产品在设计阶段提供理论参考,有着积极的现实意义和理论价值。     

Optimization of sheet metal forming processes by the use of space mapping based metamodeling method

In this study, an adaptive space mapping technique based on response of objective was suggested for solving practical engineering problems. Response surface methodology was engaged in approximation of objective and constraint functions based on coarser model. The fine simulation model is not only used for correction of the coarser simulation model and validation of final solution but also for applied construction of space mapping expression. Finally, genetic algorithm (GA) was used to optimize updated metamodel according to coarse model. The proposed method combines the space mapping technology based on response of coarse model and modification of design of experiment. It guarantees that metamodel based coarser model is stepwise updated in the right searching direction. For demonstrating practicability of developed method, it was applied for optimization of geometric parameters of addendum surface, blank holder force and drawbead restraining force in sheet forming problems. It was confirmed that the corresponding problem can be optimized successfully in remarkably short computing time by proposed optimization method.