真实工况场景下工程机械混合现实虚拟交互实时性研究

为解决工程机械虚拟操控系统面临实时性、交互性、真实性及验证结果可信度4项要素无法同时兼顾的难题,引入多刚体动力学分析模型,解决运动仿真问题,达到可真实模拟工程机械运动的目标。在工程机械模块间,根据约束分析建立相应的物理引擎约束类型,避免计算两个连接对象的Jacobian矩阵,从而增强运动模拟的实时性。通过混合现实技术实现工程机械虚实融合可视化,并利用人机交互设备对工程机械的控制实现虚拟操控系统的交互,以高空作业平台混合现实虚拟操控系统为例验证了方法的可行性。

地下双动力铰接式自卸车集电弓控制系统设计

地下双动力铰接式自卸车采用架线系统和柴电系统2种动力形式,其中架线系统安装在矿井斜坡道顶部,通过集电弓的连接向车辆提供三相交流电源作为整车动力源。分析了集电弓的不同工作模式,根据集电弓的结构尺寸、矿井巷道尺寸,提出了不同工作模式下集电弓的控制要求,设计了集电弓的液压系统和控制系统,制定了不同工作模式下的控制策略,利用车载PLC控制器采集传感器信息,实时监测集电弓的状态及位置信息,通过控制各动作油缸的位置和动作时序,实现了集电弓的手动升降弓控制、自动升降弓控制以及动态随动控制,确保了集电弓与架线系统准确、可靠地连接,解决了双动力铰接式自卸车架线系统持续、稳定、可靠供电的问题。

小型消防车动力系统的匹配计算

近年,我国城市居民巷道、城中村地带等狭小区域对小型消防车的需求日趋增多。小型消防车辆是根据不同乡镇、村街道地域特点需求而进行定制化开发,其中车辆的核心动力系统匹配计算直接影响车辆的动力性和燃油经济性。本文基于一款狭小地域消防车的动力系统匹配计算,提出一种通过选型、经济计算、拟合优化三个步骤来找出最佳方案的优化匹配计算方法。

某挖掘机驾驶室FOPS和ROPS仿真分析

挖掘机经常在恶劣的作业环境下工作,各类事故时有发生,一旦发生落物或翻车事故,将会给驾驶人员带来致命的伤害。驾驶室安全保护结构是车辆发生落物和翻车事故中的重要保障,其结构的可靠性直接影响驾驶人员的生命安全。以某挖掘机驾驶室为研究对象,为校核现设计的驾驶室是否满足防滚翻、防落物的国家标准,根据国标相关试验标准工况采用有限元方法建立挖掘机驾驶室滚翻和落物仿真分析模型,通过计算机仿真分析获取驾驶室在侧向加载、纵向加载、垂直加载和落物工况下的位移云图和能量吸收等情况。结果表明:原设计的驾驶室无法满足滚翻工况下垂直加载的要求,经过三轮的仿真优化分析,最终改进后的驾驶室在滚翻保护结构(ROPS)仿真分析中的侧向载荷能量、侧向加载力、纵向载荷能量和垂直加载力均超过了国标阈值;在落物保护结构(FOPS)仿真分析中,驾驶室顶部结构与DLV挠曲极限量最小距离为20.5 mm,能够有效保证驾驶人员的生存空间不受侵犯,结果同样满足防落物的要求。