應用多剛體動力學理論在ADAMS軟件中對復雜模型進行簡化建模與仿真,解決復雜模型在ADAMS中建模過程繁瑣、仿真過程計算效率低等問題。首先對簡化建模方法的多剛體動力學理論進行了分析;然后提出了基于ADAMS簡化建模的具體方法,著重研究了使原模型和簡化模型中心主轉動慣量、中心慣量主軸連體基方向相同的數(shù)學方法;最后,將該簡化建模方法應用到過山車單車模型上,并對仿真結果進行對比分析。結果顯示基于ADAMS的多剛體動力學簡化過山車模型與原模型的仿真效果基本相同。該簡化建模方法能有效提高復雜模型在ADAMS中的建模效率和仿真的計算效率。 

【文章來源】：圖學學報. 2019,40(04)北大核心CSCD

【文章頁數(shù)】：6 頁

【部分圖文】：

過山車單車整體模型圖

736虛擬現(xiàn)實/增強現(xiàn)實2019年零件看作一個剛體，可將單車分為4個獨立的剛體，即前車架、座椅架、連接架、后車架，如圖2所示。(a)前車架(b)座椅架(c)連接架(d)后車架圖2相對固定剛體分解圖以前車架為例，表1為通過查看各獨立剛體的質量屬性，得到的各剛體質量、重心坐標(質心位置)、慣性主軸(中心慣量主軸連體基的方向)以及慣性主力矩(中心主轉動慣量)等參數(shù)值。表1前車架質量屬性質量屬性數(shù)值質量(kg)664.305重心坐標(mm)X=–1193.289，Y=–14.626，Z=–235.358慣性主軸Ix=(–0.028,–0.155,0.988)Iy=(0.017,–0.988,–0.154)Iz=(0.999,0.012,0.030)慣性主力矩(kgmm2)Px=83965654.229Py=137076574.108Pz=194377445.6723.2簡化剛體的建立采用均質長方體作為簡化剛體，通過表1中原剛體的質量屬性，利用式(3)和式(9)求得各簡化剛體的密度、外形參數(shù)以及位姿參數(shù)，見表2。表2各簡化剛體參數(shù)項目前車架車座架連接架后車架密度(kg/mm3)8.0154×10–72.365×10–72.221×10–77.785×10–7外形參數(shù)(mm)長1495.0971799.6931043.4981477.809寬1129.5661214.307408.7261148.456高490.7511057.026118.306478.298位姿參數(shù)(rad)X軸1.7640.0011.5711.651Y軸–1.729–0.3020–1.771Z軸1.3920.015–0.0021.499按照表1和表2分別建立各簡化長方體。該長方體可以在三維軟件或ADAMS中建立，若用三維軟件建立長方體，則以.x_t格式、ModelName導入ADAMS中，如圖3

736虛擬現(xiàn)實/增強現(xiàn)實2019年零件看作一個剛體，可將單車分為4個獨立的剛體，即前車架、座椅架、連接架、后車架，如圖2所示。(a)前車架(b)座椅架(c)連接架(d)后車架圖2相對固定剛體分解圖以前車架為例，表1為通過查看各獨立剛體的質量屬性，得到的各剛體質量、重心坐標(質心位置)、慣性主軸(中心慣量主軸連體基的方向)以及慣性主力矩(中心主轉動慣量)等參數(shù)值。表1前車架質量屬性質量屬性數(shù)值質量(kg)664.305重心坐標(mm)X=–1193.289，Y=–14.626，Z=–235.358慣性主軸Ix=(–0.028,–0.155,0.988)Iy=(0.017,–0.988,–0.154)Iz=(0.999,0.012,0.030)慣性主力矩(kgmm2)Px=83965654.229Py=137076574.108Pz=194377445.6723.2簡化剛體的建立采用均質長方體作為簡化剛體，通過表1中原剛體的質量屬性，利用式(3)和式(9)求得各簡化剛體的密度、外形參數(shù)以及位姿參數(shù)，見表2。表2各簡化剛體參數(shù)項目前車架車座架連接架后車架密度(kg/mm3)8.0154×10–72.365×10–72.221×10–77.785×10–7外形參數(shù)(mm)長1495.0971799.6931043.4981477.809寬1129.5661214.307408.7261148.456高490.7511057.026118.306478.298位姿參數(shù)(rad)X軸1.7640.0011.5711.651Y軸–1.729–0.3020–1.771Z軸1.3920.015–0.0021.499按照表1和表2分別建立各簡化長方體。該長方體可以在三維軟件或ADAMS中建立，若用三維軟件建立長方體，則以.x_t格式、ModelName導入ADAMS中，如圖3

【參考文獻】：
期刊論文
[1]基于ADAMS的采煤機虛擬樣機建立與運動學仿真[J]. 劉俊利,徐建,孔秀平.  煤炭技術. 2018(05)
[2]基于SolidWorks和ADAMS的齒輪傳動裝置建模與仿真方法[J]. 張晨,崔彧青.  機械工程師. 2017(02)
[3]基于ADAMS的液壓挖掘機建模與仿真分析[J]. 馬峰,張華,胡曉莉.  機床與液壓. 2014(09)
[4]過山車虛擬樣機的建模與動態(tài)仿真分析[J]. 鄭建榮,汪惠群.  機械設計與研究. 2004(02)

碩士論文
[1]三環(huán)過山車車體二維設計與仿真研究[D]. 吳純君.安徽工業(yè)大學 2016
[2]基于虛擬樣機技術的過山車仿真研究[D]. 于澤濤.大連理工大學 2009



本文編號：3435002