基于ADAMS的双向自增力式制动器虚拟样机建模与优化

以4~5 t叉车用双向自增力式制动器为研究对象,基于ADAMS识别和建立制动器部件运动约束,计算并赋予等效转动惯量,柔性化制动蹄和摩擦片等,建立刚柔耦合虚拟样机模型,通过试验验证了模型的准确性。基于制动器刚柔耦合虚拟样机模型,对制动器回位弹簧进行了参数化分析,并根据提出的制动性能评价指标,优化了相关参数,提高了制动器的工作效能。

基于ADAMS的减速器虚拟样机建模及动力学仿真

基于三维造型设计软件CATIA构建二级齿轮减速器参数化模型,通过与机械动力学仿真软件ADAMS的接口S imDesigner实现数据交换,在ADAMS中建立减速器虚拟样机模型。对虚拟样机模型进行动力学仿真,得到各级转速、齿轮啮合力及啮合频率。将仿真结果与理论计算值进行比较,数据较吻合,说明虚拟样机模型构建合理,仿真具有可信度。

基于Pro/E和ADAMS的液压支架虚拟样机建模与仿真研究

对液压支架进行了简化处理,并利用Pro/E建立了支架的整体三维模型,通过Pro/E和ADAMS的接口模块Mech/pro将模型导入到ADAMS中,并添加约束和驱动,得到了液压支架的虚拟样机模型,模拟了液压支架四连杆机构的运动情况,得出了支架顶梁前段的运动轨迹呈明显的双扭线形状,且水平偏移量远小于设计要求的上限值,为进一步的动力学分析奠定了基础。

机电系统虚拟样机协同建模与仿真技术研究

针对机电系统虚拟样机设计的需要,在单学科仿真建模的基础上,进行基于仿真软件接口的多学科协同建模与仿真分析。以工业机器人虚拟样机的关节运动控制为例,利用ADAMS/Controls模块,将动力学模型通过接口变量与控制模型进行连接,建立连杆-关节执行机构多体动力学与运动控制协同的虚拟样机多学科集成模型,并进行协同仿真运行,表明基于仿真软件接口的协同建模与仿真方法能够有效支持机电系统虚拟样机的开发技术研究。

多领域虚拟样机混合建模方法

为实现支持虚拟样机 (VirtualPrototyping ,VP)全生命周期决策评估的多粒度的、可执行的系统抽象仿真模型 ,借助软件IC和O -O思想提出了经济易行的、支持多领域并行协同工作的混合建模方法。VP上游概念设计采用自上而下的图论设计方法 ,将多领域部件按需求集成为可重构的子系统 ,而封装在部件内部的下游详细设计则充分发挥现有商业化CAX软件工具的优势自下而上的展开 ,整个系统的综合设计采用UML ,以保证整体的可回溯性和上下游设计的无缝集成。

复杂产品虚拟样机协同仿真建模技术研究

复杂产品虚拟样机技术是复杂产品开发设计的重要技术之一。复杂产品虚拟样机建模和优化是用户需求和仿真支撑平台之间的关键环节,并且贯穿于设计、开发和测试的各个环节。主要讨论了对复杂产品虚拟样机设计分布式协同高层建模的四个方面:复杂产品虚拟样机开发过程中的建模规范;协同仿真平台中的高层建模技术;介绍了如何使用模型驱动体系结构(MDA)来快速开发复杂产品虚拟样机的概念原型, 如何实现基于Web Service的复杂产品虚拟样机的分布式协同建模。

基于虚拟样机技术的空间机器人系统的建模与仿真

首次采用虚拟样机技术对空间机器人系统进行建模和仿真,得出了反映机器人与卫星本体间运动学和动力学耦合情况的一些重要结果、为保持本体姿态稳定和驱动机器人按预定轨迹运动所需的控制力矩等.该方法可方便地用于验证固定基座、自由飞行、自由飘浮机器人的路径规划、控制算法、奇异空间等.与其它建模和仿真方法相比,该方法建模简单、可视化强、后处理功能极其强大,可实现多刚体系统闭环控制的仿真.

虚拟维修样机系统及建模技术

讨论了建立虚拟样机用于虚拟维修仿真的几个关键技术。给出了虚拟维修样机的定义,分析了它的组成,给出了与产品CAD系统相关联的系统结构。为了满足仿真实时性要求,提出了面向维修任务的虚拟维修样机建模方法,进行样机的几何建模和人机交互建模,并在Jack软件环境下开发了CAD数据处理与交互行为定义的功能模块,以一个变速齿轮箱为例,进行了验证。

基于UML的飞行器动力学虚拟样机仿真建模研究

建模是虚拟样机系统的基础。本文论述了飞行器动力学虚拟样机系统飞行系统仿真模型库的组成和功能,并且应用可视化面向对象建模技术明确划分导弹飞行仿真模型库类库,应用标准建模语言UML(Unified Modeling Language)设计飞行仿真模型库的用例图、活动图、类图,提高了飞行仿真模型库的可重用性,并用于导弹动力学虚拟样机的研究。

基于参数化建模的复杂机械产品虚拟样机复用

为实现复杂机械产品虚拟样机的复用,提出了一种由程序驱动参数化虚拟样机尺寸参数来自动重建虚拟样机的方法。论述了符合参数化设计需要的复杂机械产品虚拟样机基础模型建模要求,并在阐述尺寸参数命名规则、参数驱动机制和约束矩阵方程求解方法的基础上,开发了参数化建模系列程序。该套程序实现了复杂机械产品虚拟样机基础模型的自动参数化和尺寸参数程序驱动下的虚拟样机自动重建。

飞行仿真模型库及虚拟样机建模环境的研究

飞行仿真模型库是飞行实时仿真系统研究的基础。仿真建模环境是为了让用户快速、方便地建立仿真所需的模型,并向外系统提供接口,从而使建模者和软件编制人员分开。本文论述了在飞行仿真模型库及虚拟样机建模环境方面的研究,介绍一个自行开发的具有良好的继承性和可扩充性的飞行仿真建模的软件开发环境。在飞行仿真模型库和建模环境的基础上,探讨了虚拟样机技术在飞机优化设计中的应用。

一种汽轮机再热主汽阀门机构的动力学建模与虚拟样机仿真

针对汽轮机再热主汽阀门机构运行卡涩的典型问题,为描述阀轴与衬套的实际运动接触状态,考虑阀轴与衬套的装配同轴度误差,建立了径向轴承铰和阀门机构的动力学模型,并在不考虑阀轴与衬套的装配同轴度误差情况下,利用COSMOS动力学分析软件建立了阀门机构的功能化虚拟样机.通过理论分析和虚拟样机仿真,研究了装配同轴度误差对阀门机构动力学特性的影响.研究结果表明:装配同轴度误差是影响汽轮机再热主汽阀门机构动态行为的重要因素,不同的误差值对约束反力和摩擦阻力矩的变化影响显著.

基于Adams的管道施工机械手虚拟样机建模与动力学仿真实验

管道施工机械手用于铺设地下大型水泥管道。为了能够准确模拟机械手的工作过程,为物理样机的设计和制造提供参数依据,采用Solidworks、Adams建立机械手虚拟样机的联合建模方法。为了能够实现仿真过程与实际工作状态的高度一致,保证仿真结果准确反映实际工况,在虚拟样机的运动副中添加外力等效摩擦力,对油缸铰接销轴柔性处理,以及添加过渡轴解决冗余约束等。对机械手虚拟样机进行了管道对接过程的动力学仿真,提取了相关仿真数据,并与实验样机的实验数据进行了对比。结果表明:仿真模型基本与实验样机相符,仿真数据基本准确、可靠。

虚拟维修样机中的刚体部件物理属性建模方法与实现

为了建立逼真的带有物理属性的虚拟维修样机模型,采用对刚体部件物理属性的建模方法,对虚拟维修样机的刚体部件进行了建模。给出了建立刚体部件物理属性模型的框架,定义了时间、空间和质量三个物理学中最基本的物理概念,从模型几何数据的获取,物理属性模型的算法实现和仿真流程给出了建立虚拟维修样机物理属性模型的具体仿真过程,并把此方法应用于某大型设备虚拟维修样机模型中刚体部件模型的建立。通过虚拟维修训练仿真过程可以看出,对刚体部件物理属性模型虚拟维修训练具有更强的逼真度和沉浸感,具有通用性。

输弹机虚拟样机建模与动态仿真

用三维CAD软件Pro/E对输弹机进行了几何建模。通过接口模块输入ADAMS软件,由AD-AMS自动获得各构件的质心位置、质量和转动惯量,并给定部件间的约束,实现输弹机本体的建模。利用ADAMS软件对输弹机虚拟样机进行了仿真,确认了链传动机构模型的正确性,获得了0°、30°和65°装填角条件下弹丸的卡膛速度仿真结果。通过与物理样机实测结果比较,证明了所建输弹机虚拟样机是可信的。

过山车虚拟样机的建模与动态仿真分析

研究基于虚拟样机技术的过山车动力学仿真分析。解决了虚拟样机建模的关键技术问题 ,例如 ,过山车轨道和车辆建模、车辆与轨道间的约束 ,施加摩擦力、根据测控信号自动施加车辆制动力等 ,建立了过山车系统虚拟样机。利用ADAMS软件对过山车虚拟样机进行动力学仿真分析 ,研究了运行过程中车辆位置、速度、加速度和受力的变化情况 ,获得了过山车的各种动态性能 ,为过山车设计和性能评价提供了一种新手段。

面向CAD/CAE集成的虚拟样机建模方法

针对CAD/CAE集成困难的问题,提出利用CAD参数化技术对CAE仿真模型进行自动建模,解决CAE软件自身无法克服的建模难、优化难问题。以面向广义优化的参数化建模、基于布局与骨架的整机建模及装配技术、ADAMS与Pro/E联合建模技术为基础,建立了基于布局与骨架模型技术相结合的CAD/CAE一体化模型,并以挖掘机为例进行了验证。该方法提高了CAE与CAD技术的集成度,使CAE结果快速响应到设计进程中,有效提高了产品的设计效率。

某型步枪虚拟样机建模及仿真分析

以某型步枪为研究对象,研究了将Pro/E中实体模型导入到ADAMS中的方法,并利用气体动力学理论对气室压力进行了数值求解;在此基础上建立了该步枪的虚拟样机。通过仿真数据与试验数据的比较,验证了该样机的正确性。然后对该枪在射击状态下的动力学特性进行了分析.研究结果说明基于虚拟样机技术在该步枪动力学特性求解上可行性。

车辆传动系统虚拟样机建模与验证

为实现在设计阶段对车辆传动系统性能进行预测,以目前广泛应用的液力机械传动系统的组成和工作原理为基础,提出了可闭锁式液力变矩器和换挡离合器两个关键部件级,以及整个系统级虚拟样机建模方法,并进一步分析建立了相对应的数学模型。以起步工况试验的动力输入特性和操纵方式作为模型的输入条件对其进行了验证。通过仿真与试验测试结果对比,表明所建立的模型正确、合理并具有较高的精度。

复杂系统虚拟样机协同建模/仿真支撑平台

为了将建模 /仿真 /项目管理技术协同、集成地应用于复杂系统虚拟样机的全生命周期 ,构建了复杂系统虚拟样机协同建模 /仿真 /项目管理支撑平台。该平台建立在Windows操作系统、TCP/IP网络协议、商用关系数据库以及支持异地协同及仿真资源共享的仿真网格基础上 ,支持复杂系统设计目标下各分系统的协同建模与仿真。该平台的四层结构分别为技术支持层、角色 /权限管理层、功能驱动层和用户界面层。文章还对系统设计、开发与应用过程中的各类数据、模型、工具、人员以及过程进行管理与优化 ,并对各层次的功能设计、实现方案以及研究现状进行了具体说明。该平台可为产品的全生命周期设计和评估提供支持 ,达到降低成本。