基于机械系统动力学自动分析水平井钻柱-井壁接触仿真分析水平井钻柱-井壁接触仿真分析

钻柱在高曲率、长水平段的水平井中与井壁接触状态十分复杂,接触状态又直接影响钻进过程中钻柱的摩阻扭矩,进而影响井的延伸极限。为确定试验装置上接触力的测量位置,准确描述钻柱与井壁的接触状态,进而保证摩阻扭矩测试试验结果准确可靠。基于机械系统动力学自动分析(automatic dynamic analysis of mechanical systems,ADAMS)软件,结合力平衡理论、Hertz接触理论和相似原理,建立了与真实测试试验装置具有一致钻井参数的水平井全井钻柱-井壁动态非线性接触模型,分析了全井钻柱接触力分布情况,研究了起钻速度、下钻速度、钻压和转速对接触的影响规律。结果表明:接触力峰值出现在弯曲段;起、下钻速度均对弯曲段钻柱接触状态影响明显,速度相同时起钻比下钻时接触力大;增加钻压可减小全井钻柱的平均接触力;钻柱旋转会在水平段中前部出现小幅密集接触。仿真结果为钻柱摩阻扭矩测试试验装置提供了合适的钻柱与井壁的接触力测量位置,便于利用该装置开展钻柱摩阻扭矩等相关研究。

变磁通轴向磁场永磁电机机械动力学分析与弱磁能力研究

对机械变磁通轴向磁场永磁电机（MVFAFPMEM）进行机械动力学与电磁场仿真分析,研究机械调磁装置的运动特性、角度调节能力及电机弱磁能力。基于机械系统动力学自动分析（ADAMS）虚拟样机技术,研究了不同转速下凸轮角加速度和弹簧形变情况,获得了转子错开角度随电机转速的变化规律;利用有限元方法计算了转子错开角度变化时的电机气隙磁场,研究了凸轮式机械调磁装置对电磁特性的影响。仿真结果表明,利用所设计的调磁装置,可使电机两转子间的错开角度在0°-21°范围内变化,弱磁能力较强。试验结果验证了理论与仿真分析的正确性,利用凸轮式机械调磁装置能够根据电机转速自动调节两转子间的相对位置,实现轴向磁场永磁电机气隙磁场强度的宽范围调节。

铰链六杆机构的动力学分析系统

简要介绍了SimMechanics动态仿真工具,提出了运用仿真技术对机构进行动力分析的方法。以铰链六杆机构为例可知,该工具具有系统建模方便直观,仿真功能强大,自动模型分析等强大优势,可很好地对机械系统的各种运动进行分析,从而为机械系统的建模仿真提供一个强大而方便的工具。

基于细胞自动机的机械系统故障关系模型分析

在复杂的机械系统构成中,故障的产生都存在着复杂的因果关系。在介绍细胞自动机(CA)及其进化理论的基础上,研究了基于CA的故障关系模型分析方法;提出了扩展的细胞自动机(ECA)方法并给出算法;给出了机械系统故障关系模型CA方法的应用实例,实现了复杂过程多故障关系链演化的分析和仿真。研究结果表明这种方法能够有效地揭示系统中多故障间的模型关系。

基于ADAMS的多级齿轮传动系统动力学仿真

为了建立多级齿轮传动系统的虚拟样机,在对传统的齿轮副扭转振动模型进行动力学等价变换的基础上,提出一种基于ADAMS的动力学仿真方法.利用该方法建立的模型能综合考虑时变啮合刚度、啮合阻尼、轮齿啮合综合误差、原动机和负载的动态输入、齿对啮合相位以及传动轴扭转柔性,仿真多级齿轮传动系统的动态特性.通过实例仿真研究了各因素对系统动态响应的影响规律,结果表明该方法是可行的.

泥浆泵运动学、动力学分析

通过对一种钻井用NB8—600泥浆泵的结构特点、工作机理的研究和分析, 采用机械设计自动化软件(Pro/E) 建立了泥浆泵的三维实体模型, 实现了对泥浆泵主要运动部件的运动学和动力学分析计算。在简化结构后, 建立了泥浆泵的运动方程和解析计算模型, 并通过软件的分析验证找到了泥浆泵的运动规律、受力情况和整体性能。为优化和改进泥浆泵的结构, 提高泥浆泵的综合机械性能提供了理论依据和方法。

几何偏心齿轮动力学仿真分析

以某动力伺服刀架中齿轮为例,建立几何偏心齿轮动力学模型。根据加工过程中齿轮几何偏心问题建立基于NX的几何偏心齿轮模型。以Hertz理论为基础确定机械系统动力学自动分析(automatic dynamic analysis of mechanical system,简称ADAMS)接触函数中的各参数,通过实验确定ADAMS动力学仿真分析设置。基于ADAMS动力学实验过程编写cmd文件,实现短时间内批量实验。从获得的分析结果中研究几何偏心齿轮的啮合力以及啮合力频率。该研究缩短了批量复杂动力学仿真实验所用时间,提高了实验精度,将有助于系统优化设计。

小型联合收割机齿轮传动箱刚柔耦合动力学仿真分析

以某小型联合收割机齿轮传动箱为研究对象,基于ANSYS和机械系统动力学自动分析(automatic dynamic analysis of mechanical systems,简称ADAMS)软件,对齿轮传动系统进行刚柔耦合动力学仿真,分析齿轮轴的角速度、角加速度曲线,齿轮的啮合力时域及频域曲线,在此基础上对齿轮进行强度分析,为进一步设计联合收割机齿轮传动性能提供可靠的理论基础。

基于ADAMS的拖牵索道驱动系统建模与动力学仿真研究

拖牵索道是滑雪场常见的一种重要的游客输送设备,其安全可靠的运行对于游客及滑雪场至关重要,而高效准确的设计决定了拖牵索道的固有可靠性。计算机辅助设计是当前机械设计中的主流方法,在拖牵索道的设计阶段,对其驱动系统综合利用三维建模、动力学及有限元分析等方法有利于提高设计效率。本文首先利用Solidworks软件建立了驱动装置的三维模型,然后利用ADAMS仿真软件对其进行运动学仿真,最后分析其载荷状态,为拖牵索道的设计提供了一种辅助验证手段。

SAMCEF FOR ROTOR在航空领域转子动力学数值分析中的应用

SAMTECH公司是世界著名的有限元软件SAMCEF的开发商及供应商,成立于1986年,专注于机械系统仿真、数值分析和多学科优化等领域.25年来,SAMTECH凭借强大的技术实力、专业的技术团队及完善的服务体系赢得了全球众多用户的青睐.

转管自动炮供弹系统制动方法及动态特性研究

由于转管自动炮对供弹系统的制动特性要求极高,故有必要研究附加力矩对供弹系统制动特性的影响。建立空间路径下弹带运动多体动力学模型,通过力矩变化对供弹系统制动特性进行仿真分析;通过动力学理论建立供弹系统弹链的运动约束方程,对弹链带上链节的运动规律进行描述;通过仿真分析结果和测试实验数据进行对比,得到附加制动力矩对供弹系统制动特性的具体影响。研究结果显示:附加制动力矩可以有效改善供弹系统的供弹条件。

曲柄滑块机构动力学研究

介绍了机械动力学理论基础与研究方法,用动静法进行了曲柄滑块机构的动力学求解。建立了曲柄滑块机构的数学模型,以矩阵实验室(Matrix Laboratory,MATLAB)(仿真链接Simulink)、机械系统自动动力学分析(Automatic Dynamic Analysis of Mechanical Systems,ADAMS)为研究平台,进行了仿真比较,探索了机构的动力分析和弹性动力分析方法。

转塔冲床齿轮-斜楔机构优化与动力学仿真

为了提高伺服转塔冲床的动态性能,采用齿轮-斜楔机构作为伺服转塔冲床的主传动机构,在ADAMS软件中建立了该机构的参数化动力学模型;以电机所需扭矩最小为优化目标,对机构进行了优化设计。结果表明,该齿轮-斜楔机构能够有效利用伺服电机扭矩。

挖掘机动力总成悬置系统建模仿真研究

文章将液压挖掘机动力总成悬置系统置于整机水平,研究其建模和振动特性;在ADAMS中建立包含动力总成和整机机架的12自由度模型,通过仿真,比较动力总成6自由度模型和12自由度模型的系统模态和振动特性,并获得系统12自由度模型的振动传递率,结果表明12自由度模型更接近实际情况;同时通过实验验证了该12自由度模型的正确性,为进一步研究并优化挖掘机动力总成悬置系统提供了可行的更完善的方法。

机械锁紧装置中凸轮机构分析及优化设计

针对现有机械锁紧装置中凸轮机构存在的刚性冲击问题进行优化设计.首先,分析原凸轮机构的运动过程并建立从动件的位移、速度、加速度方程,提出利用五次多项式曲线对该机构进行优化;然后,通过建立凸轮机构的三维模型,在机械系统动力学自动分析(ADAMS)中,对凸轮机构进行运动学和动力学仿真.结果表明:从动件的加速度大幅减小,机构刚性冲击消除;这类凸轮机构从动件存在运动不确定的现象,并指出运动不确定现象所在的位置.

振动系统的虚拟样机模型及其模态仿真

ADAMS是美国MDI公司(Mechanical Dynamics Inc.)开发的机械系统动力学仿真分析软件。利用ADAMS软件,用户可以快速方便地创建完全参数化的虚拟样机模型,并可以进一步了解各种设计方案的样机的运动学和动力学情况。该系列ADAMS讲堂将以ADAMS的实际操作过程为核心,以ADAMS在工程中的实际应用为主线,从ADAMS的基本模块开始,由浅入深,逐步展开对ADAMS/View、ADAMS/PostProcessor、ADAMS/Vibration和ADAMS/Controls等模块的介绍。每种功能的介绍都将结合工程实例进行,力图使读者在读完文章之后,就可以进行ADAMS此功能的实际操作。

侧向轧制变胞机构的动力学仿真与优化设计

为了解决电弧增材制造存在变形及微观组织形态和力学性能较差的问题,采用轧制使材料的力学性能得到极大改善.为了合理设计轧制机构,针对一种侧向轧制变胞机构进行动力学分析和优化设计,分别分析了杆件尺寸、主动件速度、弹簧刚度在变胞机构运动过程中对变胞机构的影响.首先,分析了侧向轧制变胞机构的原理,得到了机构的基本结构;然后,选取合适的设计变量初始值与边界值,确定目标函数及约束条件;最后,在机械系统动力学自动分析(ADAMS)软件中建立机构的虚拟样机模型,在一定的侧向轧制力下,以主动件的驱动力最小为优化目标进行仿真求解,得到驱动力的最优解和相应设计变量的最优值.结果表明:最小驱动力较优化前减小了15.48%,主动件速度、杆件尺寸、弹簧刚度对变胞机构的影响程度是依次减弱的.

刚性路面下自动巡检装置的运动学建模与分析

研究中继站自动巡检装置在刚性路面下的运动规律。建立了自动巡检装置的运动学模型,对轮地接触力进行动力学分析,在此基础上引用Burckhardt模型进行滑移率估算。运用Adams和Matlab,分别得出了自动巡检装置的仿真实验数据和理论实验数据。为验证运动学模型的有效性,分析了实验数据误差。结果表明,误差主要源于轮胎与地面的摩擦振动,且在干燥水泥路面和转弯半径1.192 m的实验条件下,位移误差在0.0154 m以内。该运动学模型可用于刚性路面下中继站自动巡检装置的位姿估算。

压电驱动喷射点胶阀系统性能的仿真与实验

压电喷射阀因其高频、胶滴均匀以及可实现纳升量级的微量胶滴喷射,而被广泛应用于微电子封装。建立了压电喷射阀的机械系统动力学自动分析(ADAMS)仿真模型,基于模型定义流体动力学模型中喷针的运动,实验验证了仿真模型的合理性。通过实验和仿真,研究了喷射阀的动态性能和胶滴喷射的动态过程,分析了胶液填充速度对胶滴体积的影响规律。实验探究了不同行程下喷射阀的喷射性能,胶滴体积的一致性误差不超过±6%,绝对误差随行程增大而增大,当行程为0.06 mm时,相对误差不超过±3%。

多自由度机器人抓取末端振动自动稳健性控制技术

针对多自由度机器人抓取末端控制精度低、稳定性差、控制延迟长的问题,提出抓取末端振动自动稳健性控制技术。建立符合惯性力项、重力项、离心力项与哥式力项的动力学模型,分析多自由度机器人的动力学变量;选择自适应增益比例、位置加权因子、速度加权因子作为优化目标参数,补偿位置阻抗环境刚度与位置估算的参数误差;设计稳健的多自由度机器人抓取末端自动控制方法。实验结果表明:所提方法的抓取末端振动抑制效果较佳,完成控制指令时间短,控制精度好。