基于ADAMS的三缸柱塞泵动力学仿真分析_张子胜
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基于ADAMS的某三缸发动机悬置优化设计摘要:本文以某三缸发动机为研究对象,利用ADAMS软件对发动机的悬置系统进行优化设计。
首先建立了三缸发动机的ADAMS模型,然后通过模拟分析了原始悬置系统的工作状态,并对其存在的问题进行了分析。
接着采用多目标优化方法对悬置系统进行了设计,并对优化结果进行了验证。
本文对优化设计后的悬置系统进行了试验验证,结果表明优化后的悬置系统具有较好的性能和稳定性。
本文的研究成果可为类似三缸发动机的悬置系统设计提供参考和借鉴。
一、引言发动机是汽车的“心脏”,其性能和稳定性对整车性能有着至关重要的影响。
在发动机悬置系统设计中,如何调整和优化悬置结构,以实现发动机的良好工作状态和稳定性是一个关键问题。
传统的悬置系统设计主要依靠经验和试错,效率低、成本高。
需要借助计算机辅助设计技术,对发动机悬置系统进行优化设计,降低设计成本,提高设计效率。
ADAMS(Adams Dynamics)是一种功能强大的多体动力学仿真软件,可用于模拟机械系统在运动过程中的动力学性能。
本文将利用ADAMS软件对某三缸发动机的悬置系统进行优化设计,通过仿真模拟和优化分析,以提高悬置系统的性能和稳定性。
二、某三缸发动机悬置系统的建模某三缸发动机是一种小型汽车发动机,它的悬置系统包括发动机支座、减震器、弹簧等组成。
为了进行优化设计,首先需要对发动机的悬置系统进行建模。
建模的目的是为了通过仿真模拟分析发动机在工作状态下的运动情况,找出悬置系统存在的问题和不足。
对原始悬置系统进行仿真分析,可以得到发动机在工作状态下的运动参数,如位移、速度、加速度等。
通过对这些参数的分析,可以发现悬置系统存在的问题和不足,如发动机的振动幅度过大、弹簧刚度不合理等。
通过仿真分析,可以为后续的优化设计提供参考和依据,找出悬置系统存在的问题和不足,为后续的优化设计提供依据。
四、悬置系统的优化设计基于ADAMS平台下进行悬置系统的仿真分析,发现了原悬置系统存在的问题和不足,为了改善发动机的悬置系统的性能和稳定性,需要对悬置系统进行优化设计。
1 绪论1.1液压挖掘机发展现状1.1.1挖掘机的发展概况挖掘机械的最早雏形,远在十六世纪于意大利威尼斯用于运河的疏浚工作。
随着工业发展,科学技术的进步,单斗挖掘机也由于新技术、新工艺的采用而不断地发展改进,但它的基本工作原理至今未变。
动力装置以及控制方式的不断革新,基本上反映了挖掘机发展的以下几个阶段:1.蒸汽机驱动的挖掘机,从发明到广泛应用,大约经历了100年。
当时主要用于开挖运河和修建铁路。
结构型式由轨道行走的半回转式,发展到履带行走的全回转式。
2.挖掘机传动型式的液压化,是挖掘机由机械传动型式的传统结构发展到现代结构的一次跃进。
随着液压传动技术的迅速发展,四十年代至五十年代初挖掘机开始应用于液压传动,并且由半液压发展到全液压传动。
产量日益增长,六十年代初期液压挖掘机产量占挖掘机总产量的15%,发展到七十年代初期占总产量90%左右,近年来,西欧市场出售的挖掘机几乎己全部采用液压传动。
与此同时,斗轮挖掘机、轮斗挖沟机等工作装置和臂架升降等部分也采用了液压传动。
大型矿用挖掘机在基本传动型式不变的情况下,其工作装置也改为液压驱动。
3.控制方式的不断革新,使挖掘机由简单的杠杆操纵发展到液压操纵、气压操纵、液压伺服操作和电气控制,无线电遥控。
最近又出现了电子计算机综合程序控制,控制人员可在远离施工现场的集中控制室内通过工业电视监视数台挖掘机工作。
1.1.2液压挖掘机的发展趋势液压挖掘机在工业与民用建筑、道路建设、水力、矿山、市政工程等土石施工中均占有重要位置。
并反映了这些部门的施工机械化水平。
是交通运输、能源开发、城镇建设以及国防施工等各项工程建设的重要施工设备,是国民经济建设迫切需要的装备。
重视和加速挖掘机改进创新,稳定提高产品质量,满足用户需求,对加速现代化工程建设有着重大的意义。
一.液压挖掘机国外发展现状液压挖掘机的生产水平反映机械化施工的水平和能力。
国外,特别是西欧几个国家从50年代开始研制液压挖掘机,到60年代中小型液压挖掘机已成批生产;70年代初液压挖掘机斗容己发展到8m3,开始进入矿山开采;80年代大型液压挖掘机技术已成熟,生产斗容16-35 m3,机重达650t。
基于ADAMS的某三缸发动机悬置优化设计本文采用ADAMS仿真软件,对某三缸发动机的悬置进行了优化设计。
本文首先介绍了三缸发动机的结构和工作原理,并分析了悬置对三缸发动机的振动和噪声的影响。
接着,本文建立了三维模型,并进行了动力学仿真和优化设计。
最后,本文对优化结果进行了验证,并得出了最优设计方案。
一、三缸发动机的结构和工作原理三缸发动机是一种比较常见的发动机类型,其结构和工作原理与普通的内燃机基本相同。
三缸发动机分为气缸、曲轴、连杆、活塞、气门机构、进气和排气系统等多个部分。
发动机的工作过程分为四个阶段:进气、压缩、燃烧和排气。
二、悬置对三缸发动机的振动和噪声的影响发动机的内部振动和噪声主要来自于气缸的工作。
这些振动和噪声会通过发动机的悬置传递到车身,并影响乘车的舒适性和驾驶员的驾驶感受。
因此,对发动机的悬置进行优化设计是非常必要的。
三、建立三维模型并进行动力学仿真本文采用ADAMS仿真软件建立了三维模型,并进行了动力学仿真。
首先,建立了三缸发动机的三维模型,包括曲轴、连杆、活塞、气门机构等多个部分。
然后,建立了发动机的悬置模型,包括发动机支撑装置、发动机悬吊、发动机座椅等多个部分。
最后,进行了动力学仿真,分析了发动机内部的运动学和动力学特性。
四、优化设计本文采用ADAMS仿真软件进行了悬置的优化设计。
首先,设定了优化目标,包括减小发动机的振动和噪声,提高乘车的舒适性和驾驶员的驾驶感受。
然后,设置了设计变量,如发动机支撑装置的硬度、发动机悬吊的长度、发动机座椅的位置等,以及约束条件和优化算法。
最后,进行了多次优化,并得到了最优设计方案。
五、优化结果验证对于优化结果,本文进行了验证。
首先,进行了悬置的实验测试,并测量了发动机的振动和噪声等各项指标。
然后,将实验测试结果与优化结果进行对比,验证了优化结果的有效性和可靠性。
六、结论。
收稿日期:2012-09-12基金项目:辽宁省教育厅科研项目资助(L2012211)作者简介:王丹(1977-),博士研究生,副教授,研究方向为建筑工程用机器人技术与建筑机械,wangdan_17@ ;柳洪义(联系人),教授,博士,hyliu@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王丹1,2,柳洪义1,刘明晨2,张胜男2(1东北大学 机械工程与自动化学院,沈阳 110004;2沈阳建筑大学 交通与机械工程学院,沈阳 110168)摘 要: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,能为样机的制造提供基本设计参数。
关键词:管道施工机械手 虚拟样机建模 动力学仿真 中图分类号:TP241.3 文献标识码:AVirtual Prototype Model of the Laying Pipe Manipulator andDynamics Simulation Based on Adams Soft and TestWang Dan 1,2, Liu Hongyi 1, Liu Mingchen 2, Zhang Shengnan 2(1School of Mechanical Engineering and Automation, Northeastern University, Shenyang 110004; 2School of Transportation and Mechanical Engineering, Shengyang Jianzhu University, Shengyang 110168)Abstract :The laying pipe manipulator is used to lay the concrete pipe. In order to simulate the working process of the manipulator correctly, and support the parameters for the prototype, the virtual prototype of the manipulator was built with Solidworks and Adams soft. To make the simulation keep up with the real working process, and the simulation results reflect the working conditions accurately, the force was added to replace the friction in the kinematic pair, the pin shaft of the cyinder was made flexible, and the connecting shaft was added to resolve the redundant constraint of wheel. The virtual prototype of the manipulator could realize the dynamics simulation of the laying pipe process, and the simulation results was compared with the test results,which showed that the virtual prototype of the manipulator was similar with the prototype,and the simulation results were correct,and it could support the design parameters for the prototype. Key words :the laying pipe manipulator; virtual prototype model;dynamics simulation管道运输是一种既经济又环保的运输方式,不论是在城市建设中,还是在长途水、油、气的运输中发挥着不可替代的重要作用。
基于ADAMS的某三缸发动机悬置优化设计ADAMS是一款用于机械系统仿真的工程软件,可以用于进行各种工程设计、分析和优化。
在这篇文章中,我们将基于ADAMS对某三缸发动机悬置进行优化设计。
三缸发动机是一种常见的汽车发动机类型,它通常具有较小的体积和重量,并且能够提供较高的动力输出。
悬置系统则是发动机在车辆中的固定方式,对于发动机的性能和寿命都有很大的影响。
通过ADAMS对三缸发动机悬置系统进行优化设计,可以提高发动机的性能和寿命,同时减少成本和能源消耗。
我们需要建立三缸发动机的虚拟模型,并将其导入ADAMS中进行仿真。
在建立虚拟模型时,需要考虑到发动机的各个零部件的几何形状、材料性质、连接方式等,以确保仿真结果的准确性。
在导入ADAMS后,我们可以对发动机的运动学、动力学等性能进行分析,并根据仿真结果对悬置系统进行优化设计。
在进行优化设计时,我们可以设置不同的设计变量,如悬置点的位置、角度、连接方式等,并通过ADAMS的多体动力学仿真功能对不同设计方案进行比较。
还可以考虑到发动机在不同工况下的振动、冲击等负载情况,以确保悬置系统在各种工况下都能够稳定可靠地工作。
通过这些仿真和分析,我们可以找到最优的悬置系统设计,以提高发动机的性能和寿命。
除了提高发动机的性能和寿命外,优化设计还可以降低成本和能源消耗。
通过ADAMS的仿真分析,我们可以评估不同设计方案的成本和能源消耗,并找到最经济和环保的设计方案。
通过优化悬置系统可以减少发动机在工作时的摩擦损失和能量消耗,同时降低对环境的影响。
通过ADAMS对某三缸发动机悬置进行优化设计,可以提高发动机的性能和寿命,同时降低成本和能源消耗。
这将对汽车制造业和环保事业都具有重要意义。
希望通过我们的努力,能够为汽车制造业的发展和环境保护做出一点贡献。
基于ADAMS的某三缸发动机悬置优化设计摘要:本文基于ADAMS仿真软件对某三缸发动机的悬置系统进行了优化设计。
首先给出了问题的背景和研究意义,然后建立了某三缸发动机的ADAMS模型,对现有悬置系统的动态响应进行了仿真分析,并针对其中存在的问题进行了优化设计。
最后给出了优化后的悬置系统的仿真结果,证明了优化设计的有效性。
一、问题的背景和研究意义汽车是现代社会中不可缺少的一种交通工具,而发动机作为汽车的动力源至关重要。
为了确保发动机的正常运转和长期稳定性,悬置系统的设计显得尤为重要。
悬置系统可以有效地减少发动机的振动和噪声,从而提高驾驶的舒适性和安全性。
本文以某三缸发动机的悬置系统为研究对象,旨在通过ADAMS仿真软件对其进行优化设计,进一步提高其稳定性和可靠性,减少振动和噪声的产生,以及降低能耗和排放。
二、建立ADAMS模型本文采用ADAMS软件对某三缸发动机的悬置系统进行仿真分析。
首先,根据发动机的结构和参数,建立了三维模型,并完成了其相应的几何和运动学分析。
然后,在ADAMS中,将发动机的各个部件进行三维建模,并依据实际情况确定了它们之间的相互作用关系。
最后,通过对引擎转速、加速度、扭矩等指标的输入,可以对整个系统的动态响应进行模拟分析。
三、悬置系统的动态响应分析在悬置系统的动态响应分析中,我们可以通过ADAMS模型的运行结果来得出各项指标的数值。
例如,当发动机处于不同的加速度状态时,可以测量其振动数据、加速度响应时间和位移等指标。
通过对这些数据的分析,可以发现悬置系统中存在的问题和改进方案。
四、优化设计方案根据ADAMS仿真分析的结果和实际工程问题,我们以上下支架的结构设计方案改进为重点进行优化。
具体包括以下几个方面:1、改进支架的材质和制造工艺,提高其刚度和耐久性;2、增加支架间的间隙,减少固定时的变形,保证支架的平衡性;3、增加减震材料的厚度和面积,提高减震效果,减少振动和噪声;4、调整机壳的结构,增加加强筋和减小空气阻力,降低能耗和排放。
基于ADAMS的三坐标伺服送料系统仿真与分析1.引言- 研究背景和意义- 三坐标伺服送料系统的发展现状和应用领域- 研究目的和内容2.系统建模- 三坐标伺服送料系统的结构和特点- 建立系统的数学模型- 采用ADAMS进行仿真计算3.仿真分析- 建立仿真场景- 分析系统的运动轨迹和动态响应- 计算系统的参数优化和控制策略4.实验验证- 三坐标伺服送料系统的实验装置介绍- 进行系统测试和数据采集- 实验结果分析和比对5.总结和展望- 总结研究成果和贡献- 针对存在的问题提出改进措施和未来研究方向- 展望三坐标伺服送料系统在制造领域中的应用前景参考文献第一章:引言随着现代制造业的高速发展,对高精度、稳定性和高效性的需求越来越迫切。
伺服送料系统作为现代制造业中的核心设备,广泛应用于精密加工、电子制造和汽车制造等领域。
三坐标伺服送料系统是其中一种具有重要意义的伺服送料系统,它结合了三维直线运动模式和空间命令控制模式,能够满足高精度加工的要求。
本文将针对三坐标伺服送料系统进行仿真和分析,在ADAMS软件的支持下,探讨如何优化系统参数和控制策略,以提高系统的性能和效率。
本章将介绍本文的研究背景和意义,在分析相关文献的基础上,详细阐述三坐标伺服送料系统的发展现状和应用领域,并且阐述研究目的和内容,为研究三坐标伺服送料系统的仿真和优化提供良好的理论基础。
第二章:系统建模在本章中,我们首先介绍三坐标伺服送料系统的结构和性能参数,以此为基础建立系统的数学模型。
然后,给出三坐标伺服送料系统建模的步骤,包括建立受力分析模型、计算控制系统的动力学参数和建立反馈控制模型等。
最后,介绍在ADAMS软件中建立三坐标伺服送料系统的仿真模型,并且分析其运动规律和特点。
第三章:仿真分析在本章中,我们针对在ADAMS软件中建立的三坐标伺服送料系统模型进行仿真和分析。
我们将首先建立仿真场景,设定系统的初始状态和运动轨迹,然后对系统的运动轨迹和动态响应进行分析。
基于ADAMS的某三缸发动机悬置优化设计引言三缸发动机是一种在汽车工业领域中逐渐被广泛采用的发动机类型,它具有体积小、重量轻、动力输出平稳等优点,受到了诸多汽车制造商的青睐。
而发动机的悬置位置对汽车的动力传递和操控性能有着直接的影响,因此如何合理地设计和优化发动机的悬置位置对汽车的整体性能具有重要的意义。
本文将基于ADAMS软件,对某三缸发动机的悬置位置进行优化设计研究,旨在提高其动力传递效率和车辆的操控性能。
一、悬置位置对汽车性能的影响1.1 动力传递效率发动机的悬置位置直接影响着动力传递的效率。
如果悬置位置设置得不当,可能会导致发动机输出的动力无法有效地传递到车辆的传动系统中,从而影响整车的加速性能和燃油经济性。
1.2 车辆的操控性能发动机的悬置位置对车辆的悬置中心和重心高度都有着直接的影响,从而影响了车辆的操控性能。
合理的悬置位置可以使车辆的重心处于理想的位置,从而提高车辆的悬置稳定性和操控响应性。
二、ADAMS在发动机悬置优化设计中的应用ADAMS是一款专业的多体动力学仿真软件,适用于各种机械系统的运动学和动力学仿真分析。
在发动机悬置优化设计中,ADAMS可以帮助工程师通过对发动机各个零部件进行运动学仿真分析,从而找到最佳的悬置位置。
2.1 建立发动机的ADAMS模型需要利用CAD软件建立发动机的三维模型,并将其导入ADAMS中,以建立真实的动力学仿真模型。
在建模的过程中,需要充分考虑发动机的各个零部件之间的连接关系和运动约束,确保建立的模型能够准确地反映出实际的工作状态。
2.2 进行运动学仿真分析通过对发动机模型进行运动学仿真分析,可以获得发动机各个零部件之间的相对运动状态和轨迹,以及各个关键部件的受力情况。
通过对仿真结果的分析,可以找出潜在的问题和不足之处,为优化设计提供理论依据。
2.3 进行优化设计在运动学仿真分析的基础上,可以利用ADAMS的优化工具对发动机的悬置位置进行优化设计。