基于虛擬樣機(jī)的岸邊集裝箱起重機(jī)若干動(dòng)力學(xué)研究

1、基于虛擬樣機(jī)的岸邊集裝箱起重機(jī)若干動(dòng)力學(xué)研究作者：學(xué)位授予單位：金啟華華東理工大學(xué)相似文獻(xiàn)(10條)1.學(xué)位論文 楊瑛 龍門起重機(jī)虛擬樣機(jī)仿真試驗(yàn)分析技術(shù)研究 2008本文以L型單主梁龍門起重機(jī)為研究對(duì)象，探索應(yīng)用虛擬樣機(jī)技術(shù)對(duì)龍門起重機(jī)進(jìn)行整體動(dòng)態(tài)仿真試驗(yàn)和分析有關(guān)技術(shù)的研究。首先，運(yùn)用三維實(shí)體建模軟件Pro/Engineer完成了龍門起重機(jī)的幾何建模，運(yùn)用Mechanism/Pro模塊實(shí)現(xiàn)將幾何模型轉(zhuǎn)入ADAMS平臺(tái)。在ADAMS軟件平臺(tái)對(duì)龍門起重機(jī)虛擬樣機(jī)模型的建模技術(shù)進(jìn)行了研究，采用接觸模型定義了大車車輪與軌道、大車緩沖器與端部止擋、小車車輪與軌道、小車與軌道及主梁、小車緩沖器與端部止

2、擋間的約束關(guān)系，運(yùn)用虛擬的球面副和平移副組合的約束建立了鋼絲繩與吊鉤系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)模型。利用SIGN函數(shù)對(duì)作用在龍門起重機(jī)上風(fēng)載荷的大小和方向?qū)崿F(xiàn)了參數(shù)化，根據(jù)所施加的各種約束、載荷和運(yùn)動(dòng)關(guān)系，建立了龍門起重機(jī)的虛擬樣機(jī)模型。在ADAMS軟件中對(duì)所建立的虛擬樣機(jī)模型進(jìn)行調(diào)試，實(shí)現(xiàn)了虛擬樣機(jī)模型的動(dòng)態(tài)仿真，并且進(jìn)行了仿真步長(zhǎng)優(yōu)化的試驗(yàn)。分析了龍門起重機(jī)的各種正常運(yùn)行工況和危險(xiǎn)運(yùn)行工況，進(jìn)行了仿真試驗(yàn)的設(shè)計(jì)?？紤]不同速度、吊物重量和風(fēng)載荷等，對(duì)龍門起重機(jī)進(jìn)行了小車碰撞、風(fēng)載、吊物的超載和動(dòng)載、大車單邊制動(dòng)等35種工況的動(dòng)態(tài)仿真試驗(yàn)，得到各種工況下各構(gòu)件實(shí)時(shí)的位移、速度和加速度，以及各主要構(gòu)件的動(dòng)態(tài)受力

3、情況和龍門起重機(jī)的動(dòng)態(tài)穩(wěn)定性。通過對(duì)龍門起重機(jī)動(dòng)態(tài)穩(wěn)定性的研究和各主要構(gòu)件動(dòng)態(tài)受力的分析，確保龍門起重機(jī)的安全使用。研究結(jié)果表明，本文采用的虛擬樣機(jī)仿真試驗(yàn)分析技術(shù)可以獲得龍門起重機(jī)準(zhǔn)確的動(dòng)態(tài)性能，本文的研究結(jié)果可以為龍門起重機(jī)的安全使用提供參考。2.期刊論文 王欣.杜漢平.滕儒民.WANG Xin.DU Han-ping.TENG Ru-min 基于剛-柔耦合的履帶起重機(jī)虛擬樣機(jī)建模技術(shù) -中國(guó)工程機(jī)械學(xué)報(bào)2007,5(1)針對(duì)系統(tǒng)建模的復(fù)雜性,提出了基于多種軟件集成的剛-柔耦合建模技術(shù),建立了350 t履帶起重機(jī)虛擬樣機(jī),建模過程中實(shí)現(xiàn)了Pro/E-ADAMS-ANSYS的仿真環(huán)境的相互集

4、成,利用軟件各自的優(yōu)勢(shì)完成了虛擬樣機(jī)的動(dòng)力學(xué)特性分析,仿真結(jié)果驗(yàn)證了虛擬樣機(jī)在產(chǎn)品開發(fā)中的有效性.3.學(xué)位論文 程軍 基于虛擬樣機(jī)的大型環(huán)軌式履帶起重機(jī)研究分析 2005本文以1440噸環(huán)軌式履帶起重機(jī)為研究對(duì)象,探索運(yùn)用虛擬樣機(jī)技術(shù)研究特大型起重機(jī).首先,根據(jù)起重機(jī)"模塊化"仿真建模思想,運(yùn)用Pro/Engineer軟件建立起重機(jī)主要部件和樣機(jī)幾何模型;對(duì)起重機(jī)進(jìn)行了兩種吊裝工況下的運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)仿真分析,得到不同工況下吊物運(yùn)行軌跡,如位置、速度、加速度,以及起重機(jī)主要零部件的受力變化曲線;通過研究起重機(jī)的傾覆現(xiàn)象,對(duì)起重機(jī)的穩(wěn)定性進(jìn)行研究,提出運(yùn)用虛擬樣機(jī)仿真分析進(jìn)行起

5、重機(jī)穩(wěn)定性研究的新方法;運(yùn)用Pro/Engineer、ADAMS、ANSYS三種軟件平臺(tái)實(shí)現(xiàn)了對(duì)具有柔性構(gòu)件起重機(jī)系統(tǒng)的協(xié)同建模和動(dòng)態(tài)仿真分析,對(duì)吊裝過程中柔性液壓桿的應(yīng)力及強(qiáng)度進(jìn)行了分析.研究結(jié)果表明,本文建立的虛擬樣機(jī)可以很好地反映大型起重機(jī)的動(dòng)態(tài)性能.4.期刊論文 林少芬.陳輝.陳清林 輪式起重機(jī)虛擬樣機(jī)的仿真 -起重運(yùn)輸機(jī)械2005,""(1)采用CAXA三維設(shè)計(jì)軟件設(shè)計(jì)輪式起重機(jī)的虛擬樣機(jī),并實(shí)現(xiàn)樣機(jī)的運(yùn)動(dòng)仿真,解決設(shè)計(jì)中出現(xiàn)定位、復(fù)雜造型設(shè)計(jì)、渲染、干涉檢驗(yàn)和運(yùn)動(dòng)仿真組合等關(guān)健技術(shù)問題,通過輪式起重機(jī)虛擬樣機(jī)的建立和仿真,有助于進(jìn)行深入的動(dòng)力學(xué)和優(yōu)化設(shè)計(jì)的研究.

6、5.學(xué)位論文 杜漢平 基于剛?cè)狁詈下膸鹬貦C(jī)虛擬樣機(jī)技術(shù)研究 2006隨著吊裝等行業(yè)的不斷發(fā)展，履帶起重機(jī)向大型化、復(fù)雜化發(fā)展，起升高度、作業(yè)幅度和起重量越來越大，對(duì)設(shè)計(jì)方法和手段提出了更高要求。尤其是針對(duì)長(zhǎng)臂架系統(tǒng)，目前臂架長(zhǎng)度可達(dá)到100m以上，可以想象在臂頭吊有重物的情況下其變形量之大，在變幅、回轉(zhuǎn)等動(dòng)作過程中其動(dòng)特性表現(xiàn)尤為明顯。因此研究履帶起重臂架的動(dòng)特性乃至整機(jī)系統(tǒng)的動(dòng)特性是十分必要的。本文是以大連理工大學(xué)工程機(jī)械研究所開發(fā)QUY350履帶起重機(jī)實(shí)際項(xiàng)目為背景，結(jié)合現(xiàn)有軟件，建立了履帶式起重機(jī)剛-柔耦合虛擬樣機(jī)，針對(duì)系統(tǒng)的復(fù)雜性，提出了基于剛?cè)狁詈戏椒?、集合多種軟件的履帶起重機(jī)虛擬

7、樣機(jī)建模技術(shù)，通過常規(guī)解析計(jì)算法驗(yàn)證了此技術(shù)的可行性。并如下問題進(jìn)行了研究：(1)履帶起重機(jī)典型作業(yè)工況的仿真與分析研究。研究了不同的系統(tǒng)參數(shù)作業(yè)時(shí)對(duì)系統(tǒng)動(dòng)態(tài)特性的影響，并將其仿真結(jié)果與傳統(tǒng)的解析計(jì)算作了相應(yīng)的比較，驗(yàn)證了本文介紹的復(fù)雜機(jī)械系統(tǒng)的剛?cè)狁詈咸摂M樣機(jī)技術(shù)是可行的，對(duì)于其他復(fù)雜機(jī)械系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)仿真有很好的參考價(jià)值。(2)履帶起重機(jī)回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的機(jī)液聯(lián)合仿真研究。研究了回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的液壓系統(tǒng)與機(jī)械系統(tǒng)的聯(lián)合仿真，驗(yàn)證了機(jī)液耦合聯(lián)合仿真在虛擬樣機(jī)技術(shù)上是可行的，為復(fù)雜機(jī)械系統(tǒng)的仿真提供了很好的解決手段，為產(chǎn)品的快速開發(fā)提供了科學(xué)、便捷的途徑。6.期刊論文 秦成.QIN Cheng 起重機(jī)滑輪組的

8、虛擬樣機(jī)研究 -機(jī)械管理開發(fā)2008,23(4)滑輪組是起重機(jī)的關(guān)鍵部件,采用adams完成了某起重機(jī)滑輪組的虛擬樣機(jī)模型,并進(jìn)行了仿真分析,仿真的實(shí)現(xiàn)方法及仿真試驗(yàn)的結(jié)果為起重機(jī)的優(yōu)化設(shè)計(jì)提供了可靠的分析數(shù)據(jù).7.學(xué)位論文 喬為禹 大型履帶起重機(jī)臂架防后傾系統(tǒng)仿真 2008在履帶起重機(jī)柔性變幅系統(tǒng)中，變幅繩和拉板只能承受拉力而不能承受壓力，當(dāng)臂架向后傾翻時(shí)不能起支撐作用。一旦履帶起重機(jī)發(fā)生突然卸載，尤其在大臂長(zhǎng)、大仰角工況作業(yè)時(shí)，由于臂架、拉板和變幅繩的彈性作用極易發(fā)生臂架后傾事故。因此，履帶起重機(jī)防后傾系統(tǒng)對(duì)于整機(jī)穩(wěn)定性和安全性起著至關(guān)重要的作用。隨著履帶起重機(jī)向大噸位發(fā)展，臂架長(zhǎng)度和起重

9、量不斷增加，防后傾系統(tǒng)研究顯得更加重要。但是，因?yàn)楸奂芊篮髢A系統(tǒng)屬于非線性復(fù)雜系統(tǒng)，常規(guī)的靜力學(xué)解析算法無法分析防后傾系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)特性：而且臂架后傾非常危險(xiǎn)，不具備物理實(shí)驗(yàn)的條件。本文以大連理工大學(xué)與福田雷沃國(guó)際重工股份有限公司合作開發(fā)的QUY5OO履帶起重機(jī)實(shí)際項(xiàng)目為背景，研究了履帶起重機(jī)防后傾系統(tǒng)的形式和原理：應(yīng)用動(dòng)力學(xué)仿真軟件ADAMS，使用ADAMS/View模塊結(jié)合三維實(shí)體設(shè)計(jì)軟件Pro/E和有限元分析軟件ANSYS，基于剛?cè)狁詈辖＜夹g(shù)建立了柔性臂架的虛擬樣機(jī)結(jié)構(gòu)模型：使用ADAMS/Hydraulics模塊建立了防后傾液壓系統(tǒng)模型，實(shí)現(xiàn)了履帶起重機(jī)虛擬樣機(jī)的機(jī)械液壓聯(lián)合仿真。通過對(duì)

10、履帶起重機(jī)主臂大仰角工況緩慢加載、突然卸載的動(dòng)力學(xué)仿真，分析突然卸載時(shí)臂架在防后傾系統(tǒng)作用下的運(yùn)動(dòng)學(xué)、動(dòng)力學(xué)特性，對(duì)比分析相同工況、不同臂長(zhǎng)時(shí)防后傾的作用效果，并通過仿真對(duì)防后傾液壓系統(tǒng)的節(jié)流孔進(jìn)行了優(yōu)化。本文通過建立履帶起重機(jī)虛擬樣機(jī)和對(duì)突然卸載進(jìn)行仿真，分析研究了履帶起重機(jī)防后傾系統(tǒng)的力學(xué)特性和動(dòng)態(tài)特性，并對(duì)防后傾系統(tǒng)相關(guān)參數(shù)進(jìn)行了優(yōu)化，為履帶起重機(jī)尤其大噸位履帶起重機(jī)防后傾系統(tǒng)設(shè)計(jì)提供了理論基礎(chǔ)和研究手段，對(duì)于大噸位履帶起重機(jī)的研發(fā)有重要意義。8.學(xué)位論文 楊寶林 基于虛擬樣機(jī)技術(shù)的船用起重機(jī)金屬結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)仿真 200820世紀(jì)50年代以來，計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅速發(fā)展為工程設(shè)計(jì)、分析和優(yōu)化技術(shù)

11、帶來了全面的變革。計(jì)算機(jī)、應(yīng)用數(shù)學(xué)、力學(xué)、計(jì)算機(jī)圖形學(xué)、應(yīng)用軟件等技術(shù)的不斷融合，推動(dòng)著設(shè)計(jì)理念、理論、方法、技術(shù)乃至工具的進(jìn)步，使得設(shè)計(jì)理論研究和新技術(shù)應(yīng)用空前繁榮。與此同時(shí)，世界造船業(yè)的飛速發(fā)展對(duì)船用起重機(jī)械的要求也越來越高，船用起重機(jī)械的設(shè)計(jì)計(jì)算方法需要不斷地更新、充實(shí)和完善，使船用起重機(jī)械向更注重功能性、經(jīng)濟(jì)性、可靠性和安全性的方向發(fā)展。長(zhǎng)期以來，船用起重機(jī)械的設(shè)計(jì)方法多采用靜態(tài)設(shè)計(jì)為主，并沒有有效的動(dòng)態(tài)仿真設(shè)計(jì)新方法。在船用起重機(jī)械研制過程中引入虛擬樣機(jī)技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)對(duì)起重機(jī)各機(jī)構(gòu)在各種工況下作業(yè)的仿真模擬，通過對(duì)仿真輸出數(shù)據(jù)的分析來判斷設(shè)計(jì)的合理性，從而為船用起重機(jī)的創(chuàng)新設(shè)計(jì)

12、和優(yōu)化設(shè)計(jì)提供先進(jìn)的技術(shù)支持，對(duì)于加快起重機(jī)械研制周期、降低研制成本，也具有重要的意義。本文基于虛擬樣機(jī)技術(shù)，利用UG、ADAMS、ANSYS軟件平臺(tái)，建立了船用起重機(jī)整機(jī)的三維數(shù)字化虛擬樣機(jī)，并對(duì)其進(jìn)行了較為系統(tǒng)的多體系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)仿真分析，主要內(nèi)容如下：(1) 船用起重機(jī)動(dòng)載荷的確定：根據(jù)起重機(jī)動(dòng)力學(xué)理論，建立了相關(guān)動(dòng)力學(xué)模型，確定了在不同工況下的動(dòng)力學(xué)載荷；(2) 船用起重機(jī)金屬結(jié)構(gòu)多剛體動(dòng)力學(xué)仿真：使用三維實(shí)體造型軟件UG，建立了船用起重機(jī)的三維實(shí)體模型，并將船用起重機(jī)的三維實(shí)體模型導(dǎo)入ADAMS軟件，在對(duì)各個(gè)部件施加約束和力后，進(jìn)行了多剛體系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)三維可視化仿真分析；(3) 船用起重機(jī)

13、金屬結(jié)構(gòu)剛?cè)狁詈蟿?dòng)力學(xué)仿真：利用有限元軟件ANSYS對(duì)主臂架、副臂架進(jìn)行了模態(tài)分析，建立了主臂架、副臂架的柔性體模型；將主臂架、副臂架的柔性體模型導(dǎo)入ADAMS進(jìn)行剛?cè)狁詈下?lián)合仿真，實(shí)現(xiàn)了計(jì)算機(jī)對(duì)船用起重機(jī)在各種工況下作業(yè)過程的仿真?？傊?，船用起重機(jī)金屬結(jié)構(gòu)的虛擬樣機(jī)研究，是先進(jìn)的設(shè)計(jì)、分析、仿真技術(shù)應(yīng)用于船用起重機(jī)設(shè)計(jì)中的初步嘗試，為船用起重機(jī)的虛擬設(shè)計(jì)、動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)和結(jié)構(gòu)仿真分析提供了高效可行的方法。9.期刊論文 王云超.高秀華.郭建華.張春秋.WANG Yun-chao.GAO Xiu-hua.GUO Jian-hua.ZHANG Chun-qiu 油氣懸架系統(tǒng)的虛擬樣機(jī)研究 -系統(tǒng)仿真學(xué)報(bào)

14、2006,18(8)根據(jù)起重機(jī)油氣懸架系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和工作原理,應(yīng)用ADAMS/Hydraulics軟件建立了包括溫度、油缸摩擦和阻尼、油管尺寸、蓄能器接口阻尼以及油缸接口阻尼等影響的油氣懸架系統(tǒng)虛擬樣機(jī)模型,并給出其主要的數(shù)學(xué)模型.通過仿真結(jié)果和試驗(yàn)數(shù)據(jù)的對(duì)比,證明了油氣懸架系統(tǒng)虛擬樣機(jī)的正確性.在此基礎(chǔ)上進(jìn)一步探討了油氣懸架系統(tǒng)的一些主要參數(shù)對(duì)系統(tǒng)非線性特性的影響.為油氣懸架系統(tǒng)對(duì)全路面起重機(jī)的整車操縱穩(wěn)定性和平順性的研究奠定了基礎(chǔ).10.學(xué)位論文 歐陽(yáng)寧 虛擬樣機(jī)技術(shù)在履帶式起重機(jī)中的應(yīng)用研究 2003該文采用機(jī)械運(yùn)動(dòng)仿真軟件ADAMS,建立了KH700-2型履帶起重機(jī)的虛擬樣機(jī)模型.利

15、用虛擬樣機(jī)技術(shù),對(duì)履帶起重機(jī)的靜力學(xué)、運(yùn)動(dòng)學(xué)以及動(dòng)力學(xué)特性進(jìn)行了仿真研究,獲得履帶起重機(jī)在不同工況下構(gòu)件的動(dòng)力特性曲線及履帶起重機(jī)在吊裝過程中的總體性能.通過研究履帶起重機(jī)的傾覆現(xiàn)象,討論了在不同工況下,物體吊裝過程中履帶起重機(jī)穩(wěn)定性系數(shù)的求取問題,提出了一種新的求取穩(wěn)定性系數(shù)的方法.研究了大型石化裝置的吊裝問題,對(duì)吊裝中出現(xiàn)的動(dòng)載荷問題及物體吊裝運(yùn)動(dòng)軌跡問題進(jìn)行了討論.將柔性件引入模型中,研究了柔性構(gòu)件在運(yùn)動(dòng)過程中的動(dòng)態(tài)特性.通過ADAMS同控制設(shè)計(jì)軟件MATLAB的接口,實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)械和控制系統(tǒng)的聯(lián)合分析.引證文獻(xiàn)(6條)1.方子帆.吳建華 鋼絲繩類索結(jié)構(gòu)模型的動(dòng)力學(xué)仿真研究期刊論文-起重運(yùn)輸機(jī)械 2009(2)2.宋合川.姚振強(qiáng).張雪萍