基于数学建模和仿真分析的车辆上下台阶通过性研究

通过性是车辆的重要性能之一,台阶是一种常见的通过性考察地形,《汽车通过性试验方法》(GB/T 12541-2023)推荐M类车辆进行上下台阶通过性试验。文章采用理论数学建模和基于ADAMS的仿真分析两种方法进行车辆上下台阶通过性研究,分析了车辆通过目标台阶时各系统的最小离地间隙,计算表明下台阶时挡泥板二和排气系统发生磕碰,需进行结构优化。文章研究方法可以推广至其它地形,在车型设计阶段完成地形通过性能力计算评估可以提前识别并规避动态磕碰风险、节省试验资源、压缩开发周期。

基于ADAMS的甘蔗收获机剥叶元件装夹方式分析

小型甘蔗收获机在剥叶过程中普遍存在伤皮率较高的缺陷。为了改善这个缺陷,通过ADAMS的仿真分析小型甘蔗收获机剥叶元件不同的螺旋角装夹方式对剥叶性能的影响,探索在保持或降低含杂率的前提下,能够降低伤皮率的装夹方式,为甘蔗收获机的研制提供参考依据。

基于Pro/E和ADAMS的圆柱分度机构参数化建模及仿真

利用空间包络曲面的共轭原理建立了圆柱分度凸轮的数学模型,使用Pro/E三维软件的参数化建模功能对特定的圆柱分度凸轮进行设计和精确建模,建立了圆柱分度凸轮机构虚拟样机模型,使用ADAMS软件对其进行动力学和运动学仿真分析。仿真结果表明：该机构模型建立的正确性,得到了具有实际应用价值的结论,对圆柱分度凸轮机构的设计、加工、安装起到了一定的指导作用。

基于Adams发动机振动仿真的研究

运用Adams软件对叉车发动机进行振动分析时,提出用Pro/E建立发动机模型。利用接口软件Mechanism/Pro将发动机模型导入到Adams环境中进行分析,能够建立更加准确的发动机振动模型,获得更加良好的仿真结果,为进一步改善发动机振动问题奠定了基础。

2P3R型加工中心上下料机器人运动学分析及仿真

针对加工中心上下料工作需要,自主创新设计了2P3R型机器人。为分析机器人机构运动的可行性,对该机器人进行了运动学分析。用D-H法、齐次变换矩阵,建立了机器人正逆运动学方程,通过计算验证了正运动学方程的正确性;用UGNX软件建立了机器人的三维模型并导入到ADAMS软件中,对机器人上下料作业进行了运动学仿真分析,得到机器人末端夹手的上下料轨迹、位移及速度曲线。研究结果验证了机器人运动的可行性,为机器人的设计、空间轨迹规划及控制提供理论依据。

基于ADAMS的茶叶平面圆筛机筛分装置的仿真分析

为研究四轴平面圆筛机筛分运动特性,通过UG三维建模软件和ADAMS多体动力学分析软件,对一种四轴平面圆筛机的运行轨迹和载荷变化情况进行仿真分析。通过仿真分析结果可知,平面圆筛机在运行过程中筛床质心的运动轨迹、速度和加速度随时间变化的曲线;平面圆筛机的扇形平衡块装配位置与曲柄两轴线形成的平面夹角为0°时,平面圆筛机的机架与地面基础在X-Y平面的动载荷波动最小为-574.9~581.6 N,机架对地面基础的振动较小,随着扇形平衡块装配位置夹角的增大,机架与地面基础的动载荷波动也随之增大;扇形平衡块装配位置的夹角为0°时,平面圆筛机在启动阶段和稳定运行阶段,曲柄上的动载荷波动平稳,有利于平面圆筛机的稳定运行,减少平面圆筛机曲柄上轴承的磨损。可为平面圆筛机的设计及改进提供参考和借鉴。

一种搬运机器人运动学仿真分析和实际应用

采用D-H方法建立了一种搬运机器人的连杆坐标系,详细求解了其运动学正解问题,通过ADAMS对该搬运机器人运动仿真分析,得到了机器人末端位置点的位移和角度,证明了其运动学模型的正确性;同时利用ADAMS对搬运机器人在实际应用中进行空间轨迹规划,指导现场调试,节约了现场调试时间。该搬运机器人解决了实际生产中对一定规格的重物以及有害物质搬运难的问题,从而提高了生产效率。

基于SolidWorks和Adams仿生蝠鲼机器鱼的设计与研究

本文通过SolidWorks建立蝠鲼胸鳍、鱼体、尾鳍等主要部件的三维模型,运用Ansys-Workbench进行有限元分析,通过模拟计算得到海水流过各表面的压力分布,分析产生的升力、阻力,满足设计要求。将所建模型导入Adams软件,通过实验验证机器鱼能保持正确姿态,具有灵活性、低扰动性等性能,并进行结构设计制造和实体装配。其功能还具有上浮下沉、加速推进、灯光照明、录像实时传输等,拥有很大的发展潜力与广阔的应用前景。

一种新型的可爬楼梯轮椅结构设计及运动分析

在研究现有爬楼轮椅重心起伏较大、乘坐不舒服的基础上,提出了一种集平地行走与爬楼梯功能于一体的多功能助行轮椅设计方案。该轮椅的倾斜支架与地面的夹角为30°,依靠辅助者可以把座椅翻转到倾斜支架上,保持使用者上下楼梯时始终处于水平位置;设计了一种切换机构,通过切换机构放下和收起履带底盘,依靠履带底盘实现爬楼功能;运用ADAMS软件对切换机构进行仿真分析,结果验证了机构设计的合理性。为样机的制作提供理论依据。

行星轮式爬楼梯轮椅的越障能力分析

为了确定行星轮式爬楼梯轮椅的越障能力,通过简化力学模型,分析了"半控"行星轮越过垂直障碍的高度和行星轮结构参数等各关系,并重点分析了"半控"行星轮在遇到高于其可以越过的垂直障碍后的越障能力与行星轮传动比的关系,从而得出"半控"行星轮可以越过的最大垂直障碍高度。文中也分析了星轮行星轮可转换式登楼轮的越障能力。并且用ADAMS软件对理论分析的几种情况进行了仿真分析。仿真分析表明,理论推导是可靠的。

汽车仿真中三维路面模型生成系统开发

提出了根据多功能激光路面检测仪测得的路面信息,利用Delaunay三角剖分结合加权函数插值生成三维路面模型的算法,在此基础上开发了路面生成系统,该系统可以生成不同网格形式的路面模型及其相应的路面文件,可以直接被汽车仿真软件调用。通过功率谱对比与Adams仿真分析对生成的路面模型进行验证,结果表明生成的路面模型能够真实地反映实际路面不平度的特征。

FAST促动器的设计与仿真

针对射电望远镜FAST主动反射面促动器所需运动速度范围宽、驱动力大的工况,在对电机、传动方式分析比较和前期试验结果的基础上,提出了变频器、电机、蜗轮蜗杆、滚珠丝杠传动的促动器设计方案。然后依据该方案选择电机并对蜗轮蜗杆、滚珠丝杠的结构尺寸、各项性能进行了优化设计及校核。最后通过在ADAMS中建立的三维模型,对促动器进行了电机功率、运行速度的仿真分析,结果表明,促动器方案设计参数满足设计要求。工作为FAST工程促动器样机研制提供了一种借鉴。

叉车振动仿真及发动机总成悬置优化

利用ADAMS软件建立某型叉车整车在怠速工况下的振动仿真模型,并进行实验验证,实验表明通过采用对连接螺栓的柔性化方法可以有效提高叉车仿真模型的准确性。在此基础上利用ADAMS试验设计方法,对整车动力总成悬置刚度阻尼匹配进行优化,结果表明通过刚度阻尼的合理匹配能在一定程度上改善整车车架上的振动情况。

含关节间隙的并联机器人运动误差分析

为获得平面冗余并联机器人运动副间隙误差变化关系,进行机构建模仿真,得出运动副间隙对机构执行点轨迹精度的影响规律。基于独立支链系统建立含转动副关节间隙误差的数学模型,利用Adams仿真软件,引入弹簧阻尼法理论基础建立含关节间隙的并联机构虚拟样机,完成含有不同运动副间隙误差的并联机器人的运动仿真。采用仿真分析与数值理论计算相结合的方法,得出在并联机构中,各运动副在不同间隙误差尺寸下对末端输出位置影响不同。为后续提高并联机器人运动精度及改善运动性能提供参考依据。

类球果蔬采摘末端执行器设计及分析

根据一般类球果蔬采摘特点,设计了一种基于改进对称双摇杆机构的类球果蔬采摘末端执行器。在ADAMS中建立其虚拟样机,并对其受力关键部位作柔性体处理,得到其运动评估参数的变化曲线,得出该执行器机构运动特性,可知该执行器结构简单、运动关系简易,具有良好的可靠性保证。

摇臂式履轮转换机构的设计与分析

以机器人的行走机构为设计对象——四轮行驶与履带行转换的机构,利用优化设计的思想对曲柄滑块机构、凸轮机构进行建模优化,求解出最佳参数。后以Pro/E三维设计软件对摇臂式履轮转换机构建立三维模型按约束关系进行装配,以ADAMS软件为工具,对机构进行动力学仿真分析,结果显示,优化设计后的摇臂式履轮转换机构结构紧凑,体积小,运动速度平稳,能够支持较大范围的扭矩,能很好地满足工作需要,为作为机器人各种作业搭载平台的行走机构的设计提供了参考。

双摇杆假肢膝关节的运动学与动力学分析

膝关节是人体正常运动的重要部位。为了满足下肢截肢患者恢复正常运动功能的需求,设计了一款双摇杆机构的假肢膝关节。首先,建立了下假肢的简化模型,通过对模型的运动学分析,获得了相关关节角度、角速度、角加速度等参数。通过动态静力分析法对双摇杆的各个杆件进行动力学分析,最终得到输出阻尼力与驱动力矩之间的平衡方程。通过Adams仿真分析,得到了高度相似的膝关节瞬心轨迹和踝关节轨迹运动曲线对比图。结果表明,设计的双摇杆假肢膝关节具有良好的稳定性与仿生性,能够满足截肢患者的运动需求。研究为双摇杆假肢膝关节整体的结构设计、加工和实时控制提供了理论依据。

智能假肢膝关节的优化设计及运动学分析

智能假肢膝关节是一种代偿下肢缺失功能的机械电子装置,可以采用双摇杆机构实现对假肢膝关节运动特性的模拟。针对假肢膝关节行走过程中能量消耗过大、稳定性较差的问题,以假肢膝关节机构峰值驱动力矩最小为优化目标,建立了优化模型;在满足性能与结构的约束条件下,运用复合形法对该模型进行优化求解,得到了假肢膝关节机构的最佳结构参数;在此基础上,利用ADAMS软件进行了虚拟运动仿真。结果表明:优化后的智能假肢膝关节具有优良的仿生性能,其峰值驱动力矩相比优化前降低了40%,驱动力矩变化范围缩小36%,大大地提升了智能假肢膝关节的稳定性与续航能力。

偏心夹麻装置的设计与仿真

偏心夹麻装置是反拉式新型苎麻剥麻机的核心部件,用于反拉过程中夹紧麻条,折断麻骨。通过分析苎麻条的弯度强度和平均壁厚,设计偏心夹麻方案,用SolidWorks、ANSYS、ADAMS进行建模及仿真分析,验证方案的可行性,制做样机实际测试其可行性。

新型斜面拉杆式曲柄调速机构设计及分析

为了实现大功率无级变速器在运行过程中输出速度适时可调,文中通过一套特定调速机构的设计,达到了适时调节曲柄长度的目的。对调速机构进行结构设计,采用新型斜面拉杆式曲柄调速方法,通过对特殊空心主轴的设计,使其与斜面拉杆相作用,能够实现不停机调速和速度可以调到最低值零。为配合双输出无级变速器的结构形式,文中设计考虑到两项并联同时输出。通过ADAMS仿真分析,其结果表明该结构不仅能满足大功率无级调速的要求,同时曲柄长度呈线性稳定变化,为后续调速机构部分的刻度分度打下了基础。