矿井提升机缠绕系统虚拟样机与动力学仿真研究--《太原理工大学》2007年硕士论文
矿井提升机缠绕系统虚拟样机与动力学仿真研究
【摘要】：
矿井提升机是矿井运输中的咽喉设备，它的性能的好坏直接影响着矿山企业的产量和井下人员的安全。长期以来，矿井提升机的设计方法主要是以常规的静态设计为主，同航天、汽车、飞机等高端机械产品相比，还没有采用动态仿真设计方法，本文将虚拟样机技术引入矿井提升机的设计中，以期缩短开发周期，减少研发成本，提高产品质量，提升产品的市场竞争力。
本文基于虚拟样机技术，利用ADAMS软件平台，以2JTP×1.2型矿井提升机为研究对象，利用三维实体造型软件Pro／E建立了缠绕系统的部分模型，并将其导入ADAMS软件，在ADAMS中建立了钢丝绳模型，并对各个独立的部件施加相应的约束和载荷，建立了矿井提升机缠绕系统三维数字化虚拟样机。
本文进行了提升机运动学和动力学可视化仿真研究，实现了提升机单容器提升过程中钢丝绳在卷筒上缠绕的动态仿真，对仿真结果进行了分析，分析结果表明：建立的模型和设置的仿真参数正确，所测的提升位移、速度等相关数据基本符合实际情况。
本文对提升机主轴进行了模态分析，分析结果表明：提升机主轴振动是弯曲与扭转相结合的复杂振动，主轴中间的变形最大，分析结果为矿井提升机的动态分析设计提供了有效的手段。
【学位授予单位】：太原理工大学【学位级别】：硕士【学位授予年份】：2007【分类号】：TD534
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400-819-9993基于多体动力学的火箭飞行仿真研究--《北京交通大学》2013年硕士论文
基于多体动力学的火箭飞行仿真研究
【摘要】：运载火箭在飞行过程中的运动和受力是非常复杂的。传统的运载火箭设计模式是一种串行模式,即把设计结果依次展开。这种设计模式实质上是将同时影响运载火箭的质量、质心、气动力、推力、飞行轨迹等诸因素人为地割裂开来,无法合理利用空气动力、地球引力、飞行轨迹等各个子学科之间的相互作用可产生的协同效应,导致最终结果失去火箭系统的整体最优化结果,导致设计周期加长,开发成本增加。
采用运动学和动力学仿真技术可以降低研制的成本,加快设计的进度。本文基于多体动力学软件ADAMS(Automatic Dynamic Analysis of Mechanic System)平台,应用ADAMS二次开发功能,使用Fortran语言编写仿真流程控制子程序、重力子程序、气动力控制力子程序,实现火箭飞行过程中的质量变化、质心变化,搭建了火箭飞行仿真平台,实现了火箭飞行过程的动力学建模和仿真。本文的研究工作和成果主要包括以下几个方面：
(1)对火箭飞行过程的运动和受力进行了全面系统的分析；
(2)通过仿真流程控制子程序CONSUB实现了火箭飞行过程中的质量变化、质心变化。
(3)忽略火箭的振动和内部结构的相互影响,建立火箭的三维模型,使用重力子程序VFOSUB、推力子程序SFOSUB、控制力子程序GFOSUB及气动力函数建立火箭飞行的动力学模型。该模型考虑了火箭飞行过程各种载荷包括地球引力,气动力、推力、控制力,搭建火箭飞行的一体化仿真平台。
(4)实现了火箭在飞行时序条件下的初始阶段的飞行仿真。
(5)分析了火箭飞行过程中位置、速度、加速度和火箭各子结构相互间的作用力,分析了级间力在火箭飞行过程中的变化规律。
本文基于对火箭的飞行过程的运动学和动力学仿真及分析,开创性的使用多体动力学软件ADAMS实现了火箭飞行过程变质量、变质心的描述,建立了包括重力、气动力、控制力和推力等多因素多学科场量的火箭飞行过程一体化仿真平台。为火箭研制开发中涉及到的各个学科的科研人员提供了一个共享平台,节约了开发时间。
【学位授予单位】：北京交通大学【学位级别】：硕士【学位授予年份】：2013【分类号】：V412.1;TP391.9
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400-819-9993双环变速器的干涉和动力学仿真分析--《东北大学》2012年硕士论文
双环变速器的干涉和动力学仿真分析
【摘要】：双环变速器是国内开发的一类少齿差行星变速器,其结构原理上与三环变速器类似。它采用了“平行轴传动”的模式,能单轴或多轴输出动力,具有功率分流、内齿啮合和多齿接触的特点。在冶金、矿山、石油、造船和起重运输等领域内有广泛应用。
双环变速器属于少齿差内齿行星传动的一种,由于内啮合齿轮容易产生齿廓干涉,而少齿差传动的干涉问题更加突出,因此,深入研究双环变速器传动原理、运动规律及几何参数的设计方法是非常必要的,而研究环式变速器的干涉现象,并对齿轮参数及相关误差对干涉的敏感性进行分析,对于合理分配零件的公差以及完善环板变速器的设计具有理论和设计意义。
本文以某减速器公司生产的实验双环变速器为研究背景,详细讨论了双环变速器的结构形式、基本原理和机构的特点,载荷的输入输出特性和结构形式的关系等。
首先,通过对双环变速器输入方式和过死点位置的受力特性对比分析,确定了实验双环变速器过死点时存在的问题。结合实验双环变速器的设计参数,对其齿顶圆尺寸、重合度、装配条件及齿廓干涉限制条件进行了分析计算,从设计参数合理性方面对实验双环变速器进行验证。
其次,针对环式变速器容易产生齿廓重叠干涉的问题,本文在考虑啮合齿轮误差的基础上,推导了齿廓重叠干涉限制条件的最小许用值[G5]的计算式,除考虑了包含齿厚偏差、齿距偏差、中心距偏差外,还引入了螺旋角偏差,孔距偏差和齿圈径向跳动误差的影响。比前人对[Gs]许用值的计算考虑得更加全面。
再者,考虑齿轮加工误差对齿廓干涉的影响特点,本文针对不同误差对齿廓干涉的影响进行了分析,确定了齿廓干涉参数对不同误差的敏感性。为合理分配零件的加工公差,避免齿廓干涉,降低制造成本提供理论依据。并对实验双环变速器的干涉参数进行检验。
最后,基于某减速机制造公司设计的实验双环变速器的几何尺寸及设计条件,利用Pro/E三维建模并整机装配后,导入ADAMS中定义约束并进行运动与动力学仿真。通过仿真得到了输入输出转速,内外齿轮啮合力以及行星轴承受力的曲线图；通过对仿真结果的具体分析,得到了双环变速器主要传动零件的受力规律,分析结果为实验双环变速器的性能设计提供了参考数据。
本次研究工作丰富了环板变速器的设计和干涉实验理论,为合理分配环板变速器的齿轮公差提供了理论指导。
【学位授予单位】：东北大学【学位级别】：硕士【学位授予年份】：2012【分类号】：TH132.46
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400-819-9993液压挖掘机反铲工作装置动态仿真研究--《石家庄铁道大学》2015年硕士论文
液压挖掘机反铲工作装置动态仿真研究
【摘要】：液压挖掘机作为重要的工程机械,凭借可靠、优良的性能在矿山开采、煤炭、基础建设等土方工程中应用广泛,液压挖掘机在我国的经济建设中发挥着重大作用。挖掘机工作装置以及液压系统在挖掘工作时面临恶劣的环境,所以改进液压系统动态特性和增强工作装置的质量、可靠性是我国挖掘机厂商需解决的问题。通过计算机仿真可以降低试验成本,缩短设计周期,提高挖掘机的设计水平。本文对挖掘机工作过程中工作装置的机械系统和液压系统的变化规律展开研究。利用Solidworks对挖掘机进行三维建模,将Solidworks建立的模型导入到ADAMS中,重新定义约束驱动等,对模型简化后建立运动学模型。对挖掘机工作装置进行运动学仿真研究。得出铲斗运动包络图以及挖掘机的主要工作参数。将ADAMS模型施加载荷后建立动力学模型,对挖掘机进行动力学仿真研究,得出挖掘机工作装置各铰接点的受力变化情况。在ANSYS/Workbench中建立动臂和斗杆的有限元模型,将动力学仿真的三个工况中受力最大时刻的力加载到有限元模型中,对动臂和斗杆分别进行强度校核,对结构进行改进,通过优化结构使动臂和斗杆都满足强度要求。运用AMESim建立挖掘机工作装置的液压系统模型,以及工作装置的机械模型,在AMESim中进行机液联合仿真,研究了液压系统的动态响应。利用AMESim中建立的液压系统模型和ADAMS建立的动力学模型,通过两个软件进行联合仿真分析,研究了工作过程中液压系统的动态响应,为工作装置和液压系统的优化设计提供新的思路和方法。
【学位授予单位】：石家庄铁道大学【学位级别】：硕士【学位授予年份】：2015【分类号】：TU621
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