万方数据
制造业信总化
建々摸捌
创意零件簿加戤Ｊ柬、施Ｊ】Ⅱ蔽荷Ｉ
二二二二［二＝
模划榆骑
仿真分析，动岫播放绘制曲线ｌ。——————．———Ｊ二——————１ｒ虐拟样机验址Ｉ是否ｂ室际测试枰机数据曲线比较Ｈ数据幸Ｉ｜符
完善模犁Ｌ——要
添加摩擦、定义震忡体．定义控捌ｌ
修改嚣麓蛮量卜—』
修改模犁确定蛮量
优化设计
设计分析，优化丹析、样机建侵
崩Ｊ｜化设计
创建菜单、对话椎．露命令
图ｌ虚拟样机设计流程是虚拟样机的分析开发工具，其开放性的程序结构和多种接口，可以成为特殊行业用户进行特殊虚拟样机分析的二次开发工具平台。其开放性的程序结构和多种接口，可以成为特殊行业用户进行特殊虚拟样机分析的二次开发Ｔ具平台。ＡＤＡＭＳ使用交互式图形环境和
部件库、约束库及力库，用堆积木式的方法建讧三维机械系统参数化模型并通过对其运动性能的仿真分析来研究虚拟样机的口Ｊ供选择的设计方案１２．３ｊ。
ＡＤＡＭＳ仿真分析步骤如图１所示，它辛要解决机械复合系统的设汁问题，并减少研制时间和降低研制费用，从而提高质量、增加效益和改善产品。
３应用实例
本文中利用ＡＤＡＭｓ软件建立了齿轮减速器虚拟样机模＿ｆｉ！！，并对其进行仿真分析，根据一级减速器的设计要求，额定转速为１５００咖ｉｎ，分别计算得到各个齿轮的齿表１减速器各级齿轮参数数、模数等数据，以及药Ｆ１甄ｉ忑１万雨不可预７轴系零件、箱体的结
主动齿轮２．５从动齿轮２．５２０
２０
１５
３５
构尺寸如图２所示。
表ｌ为齿轮、齿轮轴
参数数据。
加入减速器的主要约束：输入输出轴的旋转运动副、接触齿面问的法向和切向约束和轴承处的旋转约束等。齿面之问的接触力采用基于ｉｍｐａｃｔ函数的实体碰撞接触模型。最终得到减速器的虚拟样机模型，如网３所示。
基于虚拟样机模型，在输入轴上加转速驱动。为了施加转速时不出现突变，这里使用ＳＴＥＰ函数使转速在０．１ｓ内由０增加至０１５００ｒ，ｍｉｎ（９０００。／ｓ），即，ＳＴＦＰ（ｔｉｍｅ，０，０Ｄ，０．１，６０００Ｄ）（ｔｉｍｅ为时间自变量），如图４（ａ）所示。输出轴上施加一定的负载转矩。仿真时间取０．２ｓ，步长取Ｏ．００１ｓ。３．１各螽轮轴转速仿真
图４为各级齿轮轴转速∞随时间ｆ变化曲线。各齿轮轴线与ＡＤＡＭｓ中坐标系＝向平行。
３．２齿轮啮合力仿真结果分析
根据图４中曲线，可以作如下分析：
８６；机械工程师２００９年第１期
在。到０．１ｓ，输入轴齿轮转速增加，输出轴齿轮转速相应增加。在Ｏ．１ｓ到Ｏ．２ｓ之间，转速恒定，平稳运行，输入轴转速半均值为９０００。／ｓ（１５００ｒ／ｍｉｎ），输出轴转速平均值为３８５７．１０／ｓ（６４２．５ｒ，ｍｉｎ），各级齿轮转速满足传动比要求．与理论计算值相符。中间轴和输入轴的转速，在一定的范围内周期性波动，这足由于齿轮传动过程中的振动和冲击引起的。
４结语
虚拟样机技术是一门新兴的技术，有着广阔的市场发展前景。应用虚拟样机技术进行产品机构设计，在设计阶段可以预测产品的性能，使产品在投入生产之前进行优化以提高其质量，从而减少试验样机的数量，缩短产品开发周期，进而降低开发成本，提高市场竞争力。ＡＤＡＭＳ是日前最优秀的虚拟样机软件，其软件界面良好，功能强大，是性能稳定的商品化虚拟样机软件。基于ＡＤＡＭＳ的虚拟样机技术已经广泛地应用到汽车制造业、工程机械制造业、航天航空业、国防工业及机械制造业等领域，并且已为各领域中的产品设计和科学研究做出了很大贡献。
［参考文献］
［１］郑建荣．ＡＤＡＭｓ虚拟样机技术入ｆＪ与提高［Ｍ］．北京：机械Ｔ业出版社，２００ｌ：１９８—２００．
［２］熊光楞，李伯虎，柴旭东．虚拟样机技术［Ｊ］．系统仿真学报，２００１（１３】）：１１４—１１７．
［３］李伯虎，柴旭东。等．现代建模与仿真技术发展【｝Ｉ的几个焦点［Ｊ］．系统仿真学报．２００４（１６９）：１７１一１７９．
（编辑立明）
作者简介：董江华（１９７３－），男。工程师，研究生，研究方向为机械设计。
姜大成（１９７４一），男，工程师，硕士，研究方向为航空机械。
收稿日期：２００８一ｌｏ＿１４万方数据
基于ADAMS的虚拟样机技术实践
作者：董江华， 姜大成， DONG Jiang-hua， JIANG Da-cheng
作者单位：董江华,DONG Jiang-hua(哈尔滨汽轮机厂有限责任公司,哈尔滨,150046)， 姜大成,JIANG Da-cheng(陆航驻哈尔滨地区军代表室,哈尔滨,150066)
刊名：
机械工程师
英文刊名：MECHANICAL ENGINEER
年，卷(期)：2009，""(1)
被引用次数：0次
参考文献(3条)
1.郑建荣ADAMS虚拟样机技术入门与提高 2001
2.熊光楞.李伯虎.柴旭东虚拟样机技术[期刊论文]-系统仿真学报 2001(131)
3.李伯虎.柴旭东现代建模与仿真技术发展中的几个焦点[期刊论文]-系统仿真学报 2004(169)
相似文献(10条)
1.期刊论文郑妍.刘强.ZHENG Yan.LIU Qiang基于UG与ADAMS的贴片机虚拟样机设计-机械工程师2007,""(5)
主要介绍运用UG建模、装配与运动模块和ADAMS运动学和动力学仿真功能建立贴片机机械系统虚拟样机.提出模块化建模思想,能够缩短建模时间并且提高模型准确性.建立的虚拟样机便于贴片机样机优化设计及模型数据处理和管理.
2.学位论文刘楷安采煤机截割部虚拟样机及其动态特性仿真研究2005
虚拟样机技术(VirtualPrototypeTechnology)作为现代设计制造领域的一门新技术，为传统的机械产品设计注入了新的活力。
采煤机截割部是一个复杂的多体系统，其负载特性非常复杂，采用传统的计算方法研究其动态特性非常困难。本文结合机械系统动力学仿真软ADAMS和有限元分析软件ANSYS对采煤机截割部动态特性进行了仿真研究。
采用UG软件建立了系统机械结构的几何模型，通过Parasolid格式，将机械结构的几何模型导入到ADAMS软件中，建立了采煤机截割部系统的虚拟样机模型。根据仿真的需要，研究了柔性体的生成方法，选择使用ADAMS软件成了采煤机截割部摇臂的柔性化模型，最终建立了含柔性摇臂的虚拟样机模型。
运用ADAMS软件对摇臂进行了模态分析，提取了摇臂的自由模态、约束模态的振型和固有频率。施加了阶跃信号、正弦信号、随机信号，研究了截割部摇臂各种状态下的动态特性，包括各铰接点的力，以及摇臂的位移、速度、加速度曲线。最后，提取了有限元分析的载荷。
使用ANSYS软件建立了摇臂的有限元模型，施加ADAMS软件提取的载荷，对摇臂进行了静力学分析和模态分析。通过静力学分析，校核了采煤机摇臂的强度。比较了ADAMS和ANSYS软件模态分析的结果，分析了造成差别原因，从而验证了AMAMS软件分析结果的正确性。
论文研究表明：通过创建柔性体，能够提高仿真精度，建立更高效的虚拟样机。在采煤机的结构设计中引入虚拟样机技术，可以提高产品设计质量，缩短开发周期，提高采煤机的自主开发能力，对采煤机的设计，具有一定的参考价值。
3.期刊论文余新康.王健基于ADAMS的液压系统虚拟样机-工程机械2003,34(11)
文章从传统的液压系统设计方法和虚拟样机的概念出发,以ADAMS系统的液压模块为基础,对如何建立液压系统虚拟样机并进行分析仿真的方法进行了探讨,给出了挖掘机工作装置液压系统虚拟样机的一个分析实例.
4.学位论文李秋媚基于ADAMS的自卸车作业稳定性分析2009
随着我国国民经济的高速发展，大型建设项目日益增多，自卸车的使用也迅速增长。但是，自卸车自身结构特殊，加上使用工况恶劣，其卸载时作业失稳的危险性较高，已成为有待解决的重要安全问题。而由于客观原因的限制，使用建设物理样机的方法来做试验的成本高、周期长，导致自卸车的作业稳定性研究并不够。
虚拟样机技术作为一项新技术，综合了多种先进设计方法和分析技术。它能在产品设计开发过程中，先在计算机上建造整体产品的虚拟样机模型
，并针对该产品投产使用后的各种工况进行仿真分析，预测产品整体性能。不但能为产品设计的改进和性能的提高提供参考，而且具有缩短开发周期
，降低成本，提高效率的优点。因此，把虚拟样机技术引进自卸车稳定性研究将带来很多优势。
本文结合虚拟样机技术和多体系统动力学分析方法，以某厂生产的某型号T式自卸车为研究对象展开侧翻稳定性研究。研究内容包括：
1.综合考虑影响自卸汽车作业稳定性的各种主要因素，并对自卸车的倾翻机理进行基本分析，以建立合理的研究方案。
2.应用三维参数化设计软件Pro/E建立自卸车整车虚拟样机模型，及探讨在机械系统动力学软件ADAMS和Pro/E之间使用Mech/Pro插件进行数据传递的方法。
3.为了进一步研究，建立基于ADAMS/View的自卸车整车虚拟样机简化模型，并进行动力学仿真分析。找出在一定的作业条件下，自卸车侧翻的临界值；得到自卸车作业稳定性与路面横向坡度、装载状态的关系。
本论文研究结果表明：在整车总装质量为12t、载货质量为4500kg、整车质心高度约为1.8m的条件下，自卸车除了在横向坡度倾角为20°且正常卸载时不会发生倾翻之外，在25°至40°下作业均存在失稳可能性；路而横向坡度倾角越大，自卸车对应的倾翻临界角越小；当货物偏载越严重，临界倾翻角越小，越容易发生意外。本研究不仅为减少或避免自卸车卸载作业时发生侧翻事故提供了参考依据，也为虚拟样机技术在机械系统设计方面的应用进行了有意义的尝试。
5.期刊论文余龙.秦东晨.武红霞.桑冲峰.YU Long.QIN Dong-chen.WU Hong-xia.SANG Chong-feng基于Pro/E和ADAMS的液压支架虚拟样机建模与仿真研究-煤矿机械2009,30(11)
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.
6.期刊论文朱海荣.彭培英.熊义强.王群辉基于ADAMS的往复活塞式压缩机运动机构仿真研究-机械设计与制造2010,""(9)
以W-0.8/12.5型往复活塞式压缩机为研究对象,采用虚拟样机软件ADAMS对其运动机构进行三维建模和虚拟装配,实现了压缩机的运动学仿真,并得出准确的运动学参数曲线,为研究压缩机性能提供了一种新的方法.
7.期刊论文钟小勇.ZHONG Xiao-yong基于CATIA和ADAMS的二级斜齿轮减速器的虚拟样机建模和动力学仿真-装备
制造技术2008,""(4)
使用CATIA三维建模软件创建二级斜齿轮减速器的三维模型,通过SimDesigner转换该模型,实现与ADAMS机械动力学仿真软件的无缝连接,在ADAMS中建立虚拟样机模型并对其进行动力学仿真,得出各齿轮轴的转速以及齿轮闻的啮合力并进行分析,获得比较可靠的结果.
8.期刊论文颜四平.黄玲琴.周淑文.杨英.YAN Si-ping.HUANG Ling-qin.ZHOU Shu-wen.YANG Ying基于ADAMS的四
轮转向汽车虚拟样机建模与动力学仿真-汽车科技2007,""(5)
利用ADAMS建立了新型四轮转向汽车整车虚拟样机模型,在ADAMS/CAR中建立了四轮转向汽车(4WS)前后轮转角比例控制与横摆角速度反馈控制的关系,在此基础上对四轮转向汽车与二轮转向汽车的整车瞬态特性、稳态特性进行了对比仿真分析,对轮胎侧偏刚度对转向性能的影响进行了研究,仿真结果表明,四轮转向汽车具有低速机动灵活和高速稳定的优点.
9.学位论文李大华小型甘蔗联合收割机虚拟样机机电液系统仿真及实验研究2004
甘蔗是中国南方省份的一种主要经济作物,目前国内基本上仍然沿用古老的手工作业方式进行收割,其劳动强度大,生产效率低.在国外的产糖国如澳大利亚、美国等国家,主要发展大型甘蔗收获机械,其机械化程度高、效率高,但机械成本也高.在中国南方甘蔗大多种植在丘陵、坡地,大型甘蔗收获机械难以适用.因此利用先进的虚拟样机技术开发适用于丘陵地带的小型甘蔗联合收获机具有重要的现实意义.论文主要研究了小型甘蔗收获机整机液压系统及控制.利用虚拟样机软件ADAMS建立升降台架的动力学仿真模型并对模型进行分析和仿真.液压系统的动态数字仿真采用全新的建模与仿真方法,没有采用现有的液压仿真软件.利用具有强大的数学运算功能的控制系统仿真软件Matlab/Simulink建立通用液压元件的非线性仿真模型,实现了图形化交互方式下液压系统仿真模型的模块化构建和元件参数化设计.利用这些液压元件的数字仿真子模块,根据不同的机械系统分别搭建了升降台架液压控制系统的动态仿真模型、行走系统的液压驱动动态仿真模型、扶蔗机构液压系统的动态仿真模型、砍蔗机构液压系统的动态模型.通过对这些液压系统的数字仿真得出这些系统的动态特性,并对一些重要参数进行了分析与优化.分析了两种大型工程软件ADAMS和MATLAB的特点,研究了ADAMS和MATLAB的接口方法.提出了在ADAMS中建立虚拟样机,通过ADAMS/Control接口与Simulink中建立液压于系统模型有机集成,利用协同仿真的方法使台架机械模型与液压控制模型,在两个不同软件中联合仿真,给出了联合仿真结果.通过实验研究验证了仿真结果.
10.期刊论文张高明.王瑞林.张本军.陈锦喜.ZHANG Gao-ming.WANG Rui-lin.ZHANG Ben-jun.CHEN Jin-xi基于
ADAMS的某型高射机枪虚拟样机建模与仿真-军械工程学院学报2008,20(6)
在分析某型高射机枪射击过程中各构件的运动以及相互作用的基础上,利用Pro/E和ADAMS软件建立该高射机枪的虚拟样机模型,并对其自动机运动特性进行仿真校核,证明虚拟样机建立的可信性,为该枪进一步的仿真研究奠定基础.
本文链接：https://www.doczj.com/doc/4d1463197.html,/Periodical_jxgcs200901040.aspx
授权使用：中国地质大学(zgdzdx)，授权号：3287eb77-4771-4be5-9668-9e2d011730e2
下载时间：2010年11月13日