土方作業(yè)動態(tài)切削的可視實時仿真
本文選題:可視化 切入點:挖掘機 出處:《農(nóng)業(yè)工程學報》2015年04期 論文類型:期刊論文
【摘要】:針對液壓挖掘機駕駛模擬器土方作業(yè)仿真中缺乏時變負載——土壤切削阻力,基于Delta3D視景仿真引擎和多體動力學實時交互軟件Vortex搭建了系統(tǒng)軟件框架,實現(xiàn)了挖掘機車輛動力學特性的真實模擬,并建立了鏟斗與土壤的交互仿真平臺。根據(jù)挖掘機鏟斗的實際作業(yè)情況,將土壤假定為剛塑性體,并引入地形傾角、加速力、土壤對鏟斗側面摩擦力等參數(shù),推導并修正了Reece提出的土壤切削基本方程,實現(xiàn)了土方作業(yè)中土壤動態(tài)切削的可視實時仿真。將模型導入到某駕駛模擬器中,進行3次交互作業(yè),獲得了土壤相對于鏟斗的切削阻力,并對影響切削阻力的因素進行了分析。仿真平臺逼真度高、交互性強,實現(xiàn)了鏟斗與土壤交互作業(yè)具有物理學行為的擬實模擬,可為操作培訓人員和產(chǎn)品開發(fā)人員提供可視化和交互性的手段,提高培訓效果和產(chǎn)品開發(fā)效率。
[Abstract]:In view of the lack of time-varying load-soil cutting resistance in the simulation of earthwork in hydraulic excavator driving simulator, a software framework is built based on Delta3D visual simulation engine and multi-body dynamics real-time interactive software Vortex. The real simulation of the dynamic characteristics of excavator vehicle is realized, and the interactive simulation platform between bucket and soil is established. According to the actual working conditions of excavator bucket, the soil is assumed to be rigid plastic body, and the terrain inclination angle is introduced to accelerate the force. The basic equation of soil cutting proposed by Reece is deduced and modified to realize the visual real-time simulation of soil dynamic cutting in earthwork. The model is introduced into a driving simulator. The cutting resistance of soil relative to the bucket was obtained through three interactive operations, and the factors affecting the cutting resistance were analyzed. The simulation platform was characterized by high fidelity and strong interactivity. The simulation of physical behavior of bucket and soil interaction is realized, which can provide visual and interactive means for operators and product developers, and improve the training effect and product development efficiency.
【作者單位】: 中國工程物理研究院機械制造工藝研究所;吉林大學機械科學與工程學院;
【基金】:國家自然科學基金項目(51305153) 吉林省重點科技攻關項目(20130206034GX)
【分類號】:TU621
【參考文獻】
相關期刊論文 前6條
1 趙鴻飛;張琦;蘇凡囤;王海濤;焦玉民;屈宏偉;;基于虛擬現(xiàn)實技術的挖掘機模擬操作[J];中國制造業(yè)信息化;2010年07期
2 張臥波;楊俊峰;王建明;張強;;挖掘機工作及運動狀態(tài)的仿真與應用研究[J];農(nóng)業(yè)工程學報;2008年02期
3 王路;王成武;戈振揚;;土壤—耕作部件相互作用的研究進展[J];農(nóng)機化研究;2012年12期
4 張紅彥;于長志;趙丁選;倪濤;;基于虛擬現(xiàn)實的液壓挖掘機視景仿真[J];華中科技大學學報(自然科學版);2013年03期
5 孫偉;張琦;孫豐;李煥良;;工程機械虛擬訓練動態(tài)地形仿真[J];系統(tǒng)仿真學報;2009年06期
6 陳波;土壤動態(tài)切削的試驗研究[J];筑路機械與施工機械化;2000年02期
【共引文獻】
相關期刊論文 前10條
1 田小平;;仿沖擊式振動壓路機應用技術研究[J];才智;2009年14期
2 王玉;羊玢;;基于RecurDyn的液壓挖掘機的建模與動態(tài)分析[J];重慶理工大學學報(自然科學);2011年08期
3 沈建軍;劉龍;唐紅彩;;基于AMEsim與ADAMS的雙鋼輪壓路機振動液壓系統(tǒng)的仿真分析[J];中國工程機械學報;2009年01期
4 馮忠緒,姚運仕,趙利軍,王衛(wèi)中;攪拌設備設計(第五講) 攪拌機長寬比的確定方法[J];工程機械;2005年05期
5 王述彥;馮忠緒;楊士敏;;工程機械多功能試驗臺機械結構系統(tǒng)剖析[J];工程機械;2009年09期
6 劉龍;唐紅彩;馮忠緒;沈建軍;;基于機液耦合的雙鋼輪振動壓路機行走液壓系統(tǒng)仿真[J];工程機械;2009年09期
7 馮忠緒;;筑路機械發(fā)展30年(下)[J];工程機械;2010年03期
8 王述彥;馮忠緒;楊士敏;;工程機械多功能試驗臺液壓系統(tǒng)剖析[J];工程機械;2010年03期
9 孫健;朱振東;;RP600S型瀝青同步灑布攤鋪機[J];工程機械;2010年04期
10 劉芳賢;劉華亮;徐世偉;婁江坤;;雙鋼輪全液壓振動壓路機振動液壓系統(tǒng)的一種方案[J];工程機械;2010年06期
相關會議論文 前1條
1 林家乾;;水穩(wěn)碎石基層施工設備匹配的探討[A];海南省公路學會第三次會員代表大會暨第七次學術交流會論文集[C];2008年
相關博士學位論文 前10條
1 張平均;共振式水泥混凝土路面破碎車控制及故障診斷系統(tǒng)的關鍵技術研究[D];中南大學;2011年
2 張銳;基于離散元細觀分析的土壤動態(tài)行為研究[D];吉林大學;2005年
3 任拴哲;瀝青路面廠拌熱再生及其設備關鍵技術研究[D];長安大學;2008年
4 王永奇;履帶式智能全液壓推土機關鍵技術研究[D];長安大學;2008年
5 馬學良;振蕩壓路機壓實動力學及壓實過程控制關鍵技術的研究[D];長安大學;2009年
6 朱建新;液壓挖掘機振動掘削機理及其過程優(yōu)化建模與智能控制策略研究[D];中南大學;2008年
7 付昌會;攪拌方式對水泥混凝土含氣量與性能影響的研究[D];長安大學;2011年
8 鐘春彬;雙頻合成振動壓實工業(yè)樣機性能試驗與分析研究[D];長安大學;2011年
9 王述彥;工程機械多功能試驗臺牽引及加載性能研究[D];長安大學;2011年
10 孟彩茹;瀝青混合料攪拌設備振動篩關鍵技術研究[D];長安大學;2012年
相關碩士學位論文 前10條
1 藺曉風;微遺傳優(yōu)化與iSIGHT集成技術研究[D];大連理工大學;2010年
2 苑雪超;金川礦山廢石—全尾砂高濃度充填料漿攪拌方式研究[D];昆明理工大學;2010年
3 龔文;液壓挖掘機半物理仿真平臺及上車機構實時仿真研究[D];浙江大學;2010年
4 白瑞;液壓挖掘機工作裝置的有限元分析及疲勞壽命預測[D];太原理工大學;2011年
5 張超;2米路面銑刨機控制系統(tǒng)研究[D];長安大學;2010年
6 王衛(wèi)平;全液壓空箱堆高機控制系統(tǒng)研究[D];長安大學;2010年
7 劉淺居;基于“首件工程”的瀝青路面施工質(zhì)量控制研究[D];華南理工大學;2011年
8 蘇明明;基于Multigen Creator/Vega prime的液壓挖掘機的可視化虛擬仿真[D];西南交通大學;2011年
9 張偉;高空作業(yè)車舉升執(zhí)行機構機電液一體化仿真[D];重慶交通大學;2011年
10 甘信富;瀝青混凝土攤鋪機執(zhí)行機構機電液一體化仿真[D];重慶交通大學;2011年
【二級參考文獻】
相關期刊論文 前10條
1 倪濤;張紅彥;趙丁選;徐春博;;大型特種車駕駛模擬系統(tǒng)視景引擎開發(fā)[J];北京理工大學學報;2011年08期
2 涂超;ROAM算法原理及其應用研究[J];遼寧工程技術大學學報;2003年02期
3 蔡興泉,李鳳霞,戰(zhàn)守義;動態(tài)地形可視化算法研究[J];計算機工程與應用;2005年01期
4 任遠紅;楊克儉;;視點相關的動態(tài)ROAM算法研究[J];計算機與數(shù)字工程;2007年05期
5 龐思紅;姚繼蔚;;液壓挖掘機虛擬樣機技術的實現(xiàn)[J];機械傳動;2009年03期
6 陳惠賢;王增;周英環(huán);;基于虛擬樣機技術的挖掘機動態(tài)仿真[J];科學技術與工程;2009年06期
7 華云龍,張偉,董務民;力學可以為農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化作貢獻[J];力學進展;1998年03期
8 郭志軍,周志立,佟金,任露泉;拋物線型切削面刀具切削性能二維有限元分析[J];洛陽工學院學報;2002年04期
9 姜士湖,閆相楨;虛擬樣機技術及其在國內(nèi)的應用前景[J];機械;2003年02期
10 祖旭,黃洪鐘,張旭;虛擬樣機技術及其發(fā)展[J];農(nóng)業(yè)機械學報;2004年02期
相關碩士學位論文 前1條
1 趙敬紅;基于OpenSceneGraph的大地形可視化方法研究[D];中南大學;2009年
【相似文獻】
相關期刊論文 前10條
1 丁書靈;李富;李思鳳;褚新元;;反應堆系統(tǒng)數(shù)字化實時仿真的高效實現(xiàn)[J];原子能科學技術;2006年04期
2 王濤;;基于模型的實時仿真方法論——風電領域研發(fā)和測試新思路[J];風能;2010年10期
3 陸祥潤;船舶航向自控系統(tǒng)實時仿真器程序[J];大連海運學院學報;1985年04期
4 沈祖詒;尹延凱;沈密飛;嚴亞芳;;水輪機調(diào)節(jié)系統(tǒng)對象實時仿真研究[J];大電機技術;1992年04期
5 徐桂英;王永驥;涂健;;水輪發(fā)電機組微機調(diào)速系統(tǒng)的實時仿真研究[J];電力系統(tǒng)自動化;1992年02期
6 孟曉風,王行仁;復雜動態(tài)系統(tǒng)實時仿真模型自動生成[J];航空學報;1998年S1期
7 吳靖,曾建潮,孫國基;單相可壓縮流體網(wǎng)絡的動態(tài)實時仿真[J];太原重型機械學院學報;1998年02期
8 王仲濤;劉增明;劉晶晶;;彈載飛控軟件開發(fā)調(diào)試與實時仿真平臺研究[J];航空兵器;2010年03期
9 郭婉露;鄒煥青;;交流電力機車網(wǎng)側變流系統(tǒng)實時仿真[J];電力機車與城軌車輛;2013年04期
10 彥啟森;江億;陸志成;朱穎心;;用于開發(fā)空調(diào)自控系統(tǒng)的空調(diào)系統(tǒng)實時仿真裝置[J];制冷學報;1987年01期
相關會議論文 前10條
1 廖良才;陳英武;;實時仿真器設計與實現(xiàn)[A];'2000系統(tǒng)仿真技術及其應用學術交流會論文集[C];2000年
2 洪淑月;施曉鐘;;耦合雙回路中點故障的數(shù)字實時仿真[A];第二屆全國信息獲取與處理學術會議論文集[C];2004年
3 劉永文;;分布式實時仿真環(huán)境的系統(tǒng)結構設計[A];2000年上海市系統(tǒng)仿真學會學術年會論文專輯[C];2000年
4 李新洪;張育林;曾國強;;航天器編隊協(xié)同控制實時仿真[A];第25屆中國控制會議論文集(中冊)[C];2006年
5 鮑春波;王博亮;;生物膜組織交互實時仿真研究[A];第十二屆全國圖象圖形學學術會議論文集[C];2005年
6 邵捷;王堅;馬云龍;;城市高架道路交通實時仿真及預測[A];先進制造技術高層論壇暨第六屆制造業(yè)自動化與信息化技術研討會論文集[C];2007年
7 黃超超;吳曉迪;楊星;楊華;;基于支持向量回歸機的紅外熱像實時仿真[A];中國計算機圖形學進展2008--第七屆中國計算機圖形學大會論文集[C];2008年
8 高振興;顧宏斌;李鵬;;大型飛機飛行實時仿真系統(tǒng)建模研究[A];大型飛機關鍵技術高層論壇暨中國航空學會2007年學術年會論文集[C];2007年
9 肖民;姚壽廣;甘霏斐;;船用主機動態(tài)過程實時仿真模型研究[A];第九屆全國內(nèi)河船舶及航運技術學術交流會論文集[C];2004年
10 王彥愷;高立娥;張金濤;;基于UDP通信協(xié)議的實時仿真網(wǎng)絡數(shù)據(jù)傳輸[A];中國造船工程學會電子技術學術委員會2006學術年會論文集(下冊)[C];2006年
相關重要報紙文章 前1條
1 通訊員續(xù)豐收特約記者王握文;成功用于航天運載火箭仿真試驗[N];科技日報;2002年
相關博士學位論文 前2條
1 潘玉林;多層次并行與分布實時仿真平臺關鍵技術研究[D];國防科學技術大學;2010年
2 余楓;海上搜救模擬器中近海溢油的實時仿真與可視化研究[D];大連海事大學;2010年
相關碩士學位論文 前10條
1 齊林;飛行管理系統(tǒng)實時仿真研究[D];哈爾濱工業(yè)大學;2008年
2 吳漢;面向衛(wèi)星姿控系統(tǒng)的半物理實時仿真環(huán)境的研究[D];華中科技大學;2009年
3 史大義;實時仿真支撐平臺的操作功能和模型管理的設計與實現(xiàn)[D];武漢理工大學;2006年
4 方亦凱;過程控制實時仿真平臺的研究與設計[D];大連理工大學;2004年
5 徐妍;無人機實時仿真軟件開發(fā)技術研究[D];南京航空航天大學;2010年
6 黃華偉;同步發(fā)電機勵磁實時仿真專用接口的研究[D];河北工業(yè)大學;2007年
7 朱yN;嵌入式實時仿真平臺接口通信技術的研究與應用[D];上海海事大學;2005年
8 裴閃;重型燃氣輪機發(fā)電機組實時仿真模型研究[D];華北電力大學(河北);2007年
9 王彬如;基于面向?qū)ο蠓椒ǖ膶崟r仿真平臺的研究與開發(fā)[D];武漢大學;2005年
10 沈楓;基于網(wǎng)絡的實時仿真支撐平臺研究[D];武漢理工大學;2007年
,本文編號:1561428
本文鏈接:http://www.sikaile.net/jingjilunwen/jianzhujingjilunwen/1561428.html