动力学仿真

摘要： 空间遥感仪器电箱为了适应复杂的空间环境,需要具备优良的力学稳定性、导热散热能力和电磁屏蔽性能。针对力学稳定性、导热散热能力和电磁屏蔽性能要求,设计了一种空间遥感仪器电箱结构。通过三维建模软件建立实体模型,并利用有限元分析软件分别了进行模态分析、线性静力学和热力学分析。结果显示电箱的一阶基频为578Hz,远高于120Hz的指标要求;在加速度载荷及10°C温度场工况下,最大变形为49μm,最大应力为60.3Mpa,均在安全阈值范围内。证明了结构设计的合理性,为后续进一步实验验证提供了理论指导和依据。

摘要： 这里首先分析了电磁驱动器工作原理,使用Maxwell软件对电磁驱动器建模并对通电线圈进行电磁仿真和动力学仿真得到通电线圈的运动规律,从而证明了以电磁驱动器作为动力源驱动机器鱼的可行性。基于读表法编写了用于控制电磁驱动器运动的正弦波程序,并结合驱动电路完成控制系统设计。最后完成电磁驱动机器鱼结构细节设计并开展水下游动实验,得出不同电压幅值和频率下机器鱼实验平台游动参数。

摘要： 本文介绍了一种工字梁起重机臂架的数值模拟方法,特别是在不同速度下,使用有限元方法对最受力的单元进行了模拟。本文展示了在设计过程中使用的一种可能的方法,即起重动力学建模及其对船用悬臂起重机承载结构的影响。为了正确建模,研究载荷和提升速度对承载结构起重臂的影响,使用ANSYS软件在有限元法领域进行了载荷提升的动力学仿真。为了使模拟更加准确,必须采用混合计算,其中,在有限元模拟过程中,使用基于在ANSYS中求解运动微分方程系统的动态模型的响应来模拟起重机工字梁起重臂,这需要确定两种不同提升速度下承载结构的动态特性。比较了在静态计算和使用所提出的方法的情况下,在两种计算环境中获得的典型轻型船用悬臂起重机的基本强度参数。

摘要： 针对工业生产中振动送料器噪音大、成本高、输送不稳定等问题,对振动送料器进行了研究,设计了一种离心驱动式振动送料器,并对其进行了实验研究。首先,以离心电机的离心运动作为驱动源,研究了直线振动送料器的工作原理,建立了其数学模型,并对该振动送料器进行了动力学仿真;然后,制作了送料器实验样机,采用三维测振仪对该振动送料器样机的电压特性和频率特性进行了测试,对所建立的送料器数学模型进行了验证;最后,利用不同型号的OT-10A铜端子作为物料,对送料器样机的输送性能进行了实验,并将其结果与市场上其他送料器产品进行了对比。研究结果表明:该送料器的物料输送速度最大值为123 mm/s,当支撑弹簧片的倾角为75°时,其物料输送平稳性最好;与同型号的产品对比,该送料器的自身总重量降低了1/5,噪音降低了20 dB以上;该研究结果可为改进现有工业生产送料器提供一定的理论参考。

摘要： 在传统的火炮设计及仿真过程中,通常假设部件之间为理想约束,认为座圈等结合部的轻微晃动对整体结构的影响很小,可以忽略。但采用这种方式对某大口径火炮的高低机进行动力学仿真时,发现仿真结果与射击测试结果完全不符。为研究问题原因,改进仿真方法,提高仿真对设计的指导意义,通过分析高速摄像拍摄到的火炮射击过程,依次考虑炮塔变形和座圈晃动的影响,在RecurDyn中进行动力学计算,将炮塔作为FFlex柔性体;再使用ABAQUS计算座圈的变形及晃动情况,并根据该计算结果,在RecurDyn中用弹簧阻尼单元模拟座圈的晃动。计算结果表明,将炮塔考虑为柔性体后,仿真结果仍不与测试结果相符,但考虑座圈的晃动之后,仿真结果与测试结果能够较好吻合,误差可控制在15%以内。根据该仿真结果,对火炮进行改进,射击过程中闭锁平衡机的油腔可有效提高火炮的射击稳定性。

摘要： 针对国内外现有成型机大都结构复杂、零件互换性差、挤出效率低等问题,提出了一种新型曲柄滑块成型机,并对该成型机进行了输出功率分析与动力学仿真。首先,基于成型机的成型原理,进行了成型机的结构设计,对整体机构的运动特性进行了理论推导和仿真分析;然后,利用AutoCAD软件画出了该机构的运动简图,运用平面几何分析法推导了滑块柱塞的运动学方程,并对该机构的运动干涉进行理论分析;借助origin曲线拟合的方式获取了阻力,使用MATLAB绘制了输出功率随时间变化的曲线,通过Creo Parametric 6.0.0.0软件建立了模型;最后,在ADAMS中采用三次插值样条函数对其关键部件滑块柱塞进行了运动学与动力学仿真,研究了其运动情况。研究结果表明:按照设计尺寸,该曲柄滑块成型机机构运动过程中无干涉、运动合理,其整机输出功率为7.38 kW,与理论推导功率7.54 kW基本一致,验证了理论分析的准确性,为实际电机功率选择提供了理论依据。

摘要： 以某地铁现役齿轮箱三维模型为例,通过有限元仿真的方法对其进行模态分析,寻找箱体结构的刚度薄弱部位,并以此初步作为振动测点位置,并导出含有模态信息的柔性箱体,构造传动系统为刚体的刚柔耦合模型,进行动力学仿真,通过三维模型的修改制造含有断齿故障齿轮箱与正常状态齿轮箱,对比各测点有无故障下的振动数据,选用合适振动测量点。通过此方法可以提前选取合适的传感器测点位置,为试验过程中数据采集的有效性做好提前准备。

摘要： 为实现某包装机构精确地八工位间歇转动,设计一组特定参数的弧面分度凸轮。弧面分度凸轮有动力学性能优异、分度精度高、承载能力强等特点,能良好地适应高速重载的工作环境。从弧面分度凸轮的基本设计原理出发,介绍了其工作曲面的设计与计算过程,利用MATLAB编程完成工作曲面坐标点坐标求解,基于Solid Works建立了弧面分度凸轮三维模型及其装配体。并建立了凸轮机构的多刚体动力学模型,基于Adams软件针对特定工况进行了动力学仿真,得到了凸轮机构载荷盘处的角位移、角速度和角加速度曲线。仿真分析结果表明凸轮设计符合预期要求,并为其动力学优化设计指明了方向。

摘要： 操作机构缓冲装置可有效吸收万能式断路器合闸过程中零件多余的能量,从而提升万能式断路器寿命和可靠性。描述了万能式断路器操作机构工作原理、失效现象以及所涉及的缓冲装置的工作原理。通过UG建立三维模型并导入动力学仿真软件ADAMS中,建立仿真模型,设置运动关系以及运动过程中的参数,着重对比分析了加缓冲装置前后各易损零件的受力情况和操作机构的动作特性,并通过高速相机拍摄操作机构的动作过程以及万能式断路器的机械寿命试验,验证了仿真分析结果的正确性和缓冲装置的有效性,为万能式断路器机械寿命参数的提升提供了参考和依据。

摘要： 基于多体动力学SIMPACK软件建立HXD2C大功率机车模型,分析实测轮轨廓形匹配下车轮通过R400曲线段和R600曲线段时车轮所受蠕滑力大小及方向,并将结果代入安定图及损伤函数进行车轮踏面损伤预测。研究结果表明:机车通过R400曲线段时,车轮编号为3、5、9、11的内轨侧车轮纵向蠕滑力方向与车轮滚动方向相反,且车轮材料均处于棘轮效应区,易产生与蠕滑力合力方向垂直的斜裂纹。其中编号为3和9的车轮疲劳损伤值大于磨耗值,随着循环滚动的累积疲劳损伤会进一步加剧。同理,机车通过R600曲线段时,车轮编号为3、5、10、11、12的车轮踏面易产生与蠕滑力方向垂直的斜裂纹,其中以车轮5疲劳损伤最为严重。相较于R400曲线段,机车通过R600曲线段时外轨侧车轮10和12接触斑面积减小、磨耗减小、疲劳损伤值大于磨耗值是踏面存在轻微疲劳损伤的主要原因。

摘要： 鼓形齿式联轴器在传递动力的过程中起着承上启下的作用.由于使用过程中故障频率高,严重影响了传动系统的可靠性.由于利用传统方法很难确定其在运动过程中所承受的载荷,因此很难对联轴器进行故障机理分析.文中应用虚拟样机技术,建立了某传动系统中连接传动箱和主离合器的联轴器的虚拟样机,对连接件鼓形齿式联轴器进行了动力学仿真.对鼓形齿式联轴器补偿不同径向位移时所传递的转矩进行了比较,从摩擦学原理对其进行机理分析,为进行故障诊断和确认安装条件提供重要的参考数据,并且为鼓形齿式联轴器进行再设计和优化有很重要的意义.

摘要： 论文以某采煤机摇臂传动系统为研究对象,在UG中建立该齿轮传动系统样机模型,利用ADAMS对齿轮传动系统进行动力学仿真分析.获得摇臂传动系统的高速齿轮在正常、几何偏心1mm和几何偏心2mm不同故障下的啮合力的时域和频域曲线,研究结果表明:随着偏心程度的增加,在时域中啮合力有明显的周期性冲击且对应幅值变大,在频域中啮合频率幅值逐渐减小,而边频带的幅值和密集程度逐渐增加,并引用边带啮合频率幅值比表征这个故障程度.

摘要： 液滴在粗糙表面上的铺展与润湿过程是十分复杂的,直接影响着表面上流体的流动与相变特性.通常液滴在粗糙表面上的润湿特性可以用平衡接触角直接反映,但是随着对表面润湿研究的深入,单纯地用一个静态接触角值来表述流体在固体表面上的润湿与铺展特性已远远不够.本文以Flow-3D软件为平台,对液滴在不同微织构表面上的铺展与润湿过程进行了动力学仿真,提出了液滴铺展过程固-液-气三相接触线的移动机制理论,并用接触线铺展标定律R～tn、接触线铺展速度v以及接触线最终铺展半径Rf三个参数评价液滴在微织构表面上的铺展与润湿特性.研究结果表明:液滴在微织构表面和光滑表面上分别满足R～t1/4和R～t1/7铺展标定律,微织构表面上存在的凸起或凹坑增大了铺展过程中固液间的接触面积,为液滴的铺展提供了额外的驱动力,铺展速度更快,最终铺展直径Rf更大.另外,液滴在微织构表面上的铺展与润湿过程具有各向异性,沿着微织构纹理方向的铺展速度快,铺展半径大.

摘要： 本文针对某新能源MPV电驱总成减速箱出现的NVH问题,基于Altair HyperWorks建立减速箱壳体动力学有限元模型,分别进行约束模态及频率响应分析.仿真结果与NVH台架验证试验相比:共振频率的相对误差为-7.21％,振动速度的相对误差为10.53％,仿真精度达到要求,表明建模合理.提出壳体减振优化方案:加强减速箱后壳体中间轴轴承座轴向支撑刚度,输出轴轴承座径向支撑刚度.优化方案仿真结果表明:壳体关键振动区域及最大振动区域的表面振动速度有效降低,优化方案减振效果明显.

摘要： 行星齿轮箱的振动信号主要来源于齿轮运转过程中的啮合振动,各啮合点与传感器之间的传递路径周期性变化,振动信号通过不同的传递路径在同一时刻被传感器采集到,导致行星齿轮箱的采集信号更加复杂,然而实践条件下很难提取出各轮齿之间的接触力信号.为此,结合实验室设备参数,借助动力学仿真软件ADAMS,对行星齿轮箱进行刚柔耦合动力学仿真.然后提取出仿真过程中行星轮与内齿圈和太阳轮的接触力信号,并将其与仿真模型中传感器采集到的信号对比,验证了行星齿轮箱系统中信号传递的非线性.最后将刚柔耦合仿真信号与实验信号对比,验证模型的正确性.

摘要： 从平稳性和舒适度的动力学评价方法出发,通过利用SIMPACK列车动力学仿真平台建立中低速磁悬浮列车-线路动力学模型,对中低速磁悬浮线路的竖曲线半径、坡度代数差、坡段长度对列车平稳性指标和舒适度指标的影响进行仿真分析,得出结论:在竖曲线半径的影响中,各项指标随着半径增大而减小的幅度较为明显;在坡度代数差的影响中,列车车体垂向振动加速度幅值随代数差增大而减小,达到一定值以后幅值基本无变化;在坡段长度的影响中,40m是夹坡段长度的分界线.本文的研究结论可为磁悬浮线路最小坡段长度等技术标准的确定提供参考.

摘要： 为了提高储油罐抛放装置的快速性,本文在设计中采用了一套新型曲柄滑块式气动解锁机构,并采用ProE和ADAMS软件建立了储油罐抛放装置的虚拟样机,对其解锁过程和抛放过程进行动力学仿真.仿真结果表明:该抛放装置解锁快速,通过解锁方式原理性改进,实际抛放运动用时不超过3s,抛放时间缩短了十余倍.通过将模型数值计算结果与实验结果进行比较,仿真误差仅为4.4％,验证了虚拟样机模型、设计参数和仿真结果的正确性,为今后该装置的进一步优化设计提供了依据.

摘要： 机械分离力是分离脱落电连接器的关键性能指标之一.机械分离力的一致性将影响到分离脱落电连接器在装备系统中的性能和可靠性.本文以某型号分离脱落电连接器为研究对象.采用ADAMS仿真软件建立仿真模型,基于蒙特卡洛方法进行分离脱落连接器的动力学仿真.从产品设计和生产两个阶段出发,分析弹簧预压力、钢球直径、锁套倒角对分离力的影响,从而确定影响产品质量一致性的关键设计参数.通过对关键因素进行参数设计和容差优化设计,进行特性数值分析及优化技术研究,从设计与生产两个阶段抑制干扰因素对批次产品质量一致性的影响.

摘要： 不对中是旋转机械的常见故障,会引起包括设备振动、轴承损耗在内的诸多问题.对中研究通常在转子故障试验平台上进行实验的方式进行,该种试验平台是力学实验室的常见设备,其技术发展已较为成熟,可是仍存在着操作繁琐、成本高昂等问题.本文对实验室现有的转子故障试验平台进行分析,根据其实际尺寸与材料建立刚柔混合模型,基于ADAMS的振动分析方法,分别在平行不对中以及综合不对中的情况下对模型进行仿真分析,并得到其振动数据.通过将仿真结果与理论分析进行比较,证实了基于ADAMS的仿真方法对转子故障的模拟和研究具有一定的可行性与较广泛的适用性,为转子故障试验平台的虚拟样机的构建提供了理论依据.

摘要： 不对中是旋转机械的常见故障,会引起包括设备振动、轴承损耗在内的诸多问题.对中研究通常在转子故障试验平台上进行实验的方式进行,该种试验平台是力学实验室的常见设备,其技术发展已较为成熟,可是仍存在着操作繁琐、成本高昂等问题.本文对实验室现有的转子故障试验平台进行分析,根据其实际尺寸与材料建立刚柔混合模型,基于ADAMS的振动分析方法,分别在平行不对中以及综合不对中的情况下对模型进行仿真分析,并得到其振动数据.通过将仿真结果与理论分析进行比较,证实了基于ADAMS的仿真方法对转子故障的模拟和研究具有一定的可行性与较广泛的适用性,为转子故障试验平台的虚拟样机的构建提供了理论依据.

摘要： 一种用于改善具有焊缝的海洋船舶的流体动力学轮廓和污染特性的方法，该焊缝形成在船舶水线以下的表面上突起的焊帽。该方法包括通过将整流件应用到水下表面来修正焊缝，例如通过使用填充物。一种具有整流件的船舶以及一种用于船舶并且包括整流件的覆层系统。

摘要： 按本发明的行驶动力学调节系统具有电子的行驶动力学控制单元，该行驶动力学控制单元与至少一个驱动控制单元连接并且构成为，使得该行驶动力学控制单元首先确定额定打滑值或者额定打滑范围和作为参考速度的实际车速。在此，在相应的实际行驶情况中，优选通过用于惯性滑行的最小允许的额定打滑值和用于牵引运行的最大允许的额定打滑值来设定额定打滑范围。按第一替选方案，根据额定打滑值或额定打滑范围将额定转速或额定转速范围输出给所述至少一个驱动控制单元。按第一替选方案的转速范围由在这种行驶情况中的最大允许的驱动打滑值和减速打滑值来计算。按第二替选方案，额定打滑值与参考车速一起直接输送给所述至少一个驱动控制单元，该驱动控制单元由此本身确定在马达层面上的额定转速。在第二替选方案中，类似于第一替选方案，取代额定打滑值，也可输出额定打滑范围，该额定打滑范围由驱动控制单元又换算成额定转速范围。

摘要： 多体动力学和有限元显式动力学联合仿真车辆碰撞过程的方法及系统，包括：获取多体动力学的仿真车辆模型；进行多体动力学的车辆碰撞仿真分析，进而得到其运动姿态信息；将运动姿态信息作为输入控制信息，添加到有限元非线性瞬态动力学的模型中，进行显式动力学分析；根据车辆的显式动力学仿真结果确定车辆碰撞损伤程度，作为汽车碰撞远程无人定损的仿真依据。本发明兼顾了多体动力学计算时间短和显式动力学计算结果精度高的特点，获得汽车仿真碰撞分析的结果，作为远程无人定损的仿真依据。

摘要： 本发明实施例提供一种基于机器学习的列车动力学仿真方法及仿真平台。其中，该方法包括：根据预设标签提取与所述预设标签相关的属性数据信息；根据所述属性数据信息标定所述预设标签；利用所述属性数据信息和所述预设标签作为训练集，基于支持向量回归算法进行监督学习，获取由所述属性数据信息得到所述预设标签的回归曲线；利用所述回归曲线，根据所述属性数据信息预测所述预设标签的值，实现虚拟列车的动力学仿真模拟。本发明实施例通过机器学习中的支持向量回归算法，对列车的属性数据信息和标签进行训练，实现对虚拟列车在仿真平台上的模拟和试验；可减少列车现场监测监控的时间及人力消耗，并提高了整个测试过程中的效率和准确率。

摘要： 本发明属于下肢机器人仿真领域，并具体公开了一种融合平衡策略的下肢机器人动力学仿真平台及仿真方法，该仿真平台采用模块化设计，包括机器人动力学模型模块、拟人步态规划模块和平衡模块，机器人动力学模型模块用于构建虚拟被控对象，其包括实体子模块、刚性变换子模块和转动关节子模块，转动关节子模块包括主动关节子模块和被动关节子模块；拟人步态规划模块和平衡模块均与机器人动力学模型模块相连，拟人步态规划模块用于生成虚拟被控对象的期望关节角度，平衡模块用于限制虚拟被控对象的质心过度运动；该仿真平台的构建简单高效，并融合平衡策略，满足下肢机器人步态仿真对平衡的需求，模块化设计便于不同仿真功能的快速切换。

摘要： 基于卫星动力学模型库的卫星动力学仿真系统及仿真方法，它涉及计算机仿真技术领域。它解决了解决现有的动力学仿真系统需重复建立仿真模型来完成建模所导致的研制成本高、周期长的问题，本发明的基于卫星动力学模型库的卫星动力学仿真系统包括：卫星动力学模型库，用于提供多种轨道动力学仿真模型、多种空间环境仿真模型、多种姿态动力学仿真模型、多种敏感器测量仿真模型和多种基本算法仿真模型；模型管理系统，用于根据仿真任务对卫星动力学模型库中各类模型进行调用和控制，以实现卫星动力学仿真。本发明适用于卫星仿真。

摘要： 多体动力学和有限元显式动力学联合仿真车辆碰撞过程的方法及系统，包括：获取多体动力学的仿真车辆模型；进行多体动力学的车辆碰撞仿真分析，进而得到其运动姿态信息；将运动姿态信息作为输入控制信息，添加到有限元非线性瞬态动力学的模型中，进行显式动力学分析；根据车辆的显式动力学仿真结果确定车辆碰撞损伤程度，作为汽车碰撞远程无人定损的仿真依据。本发明兼顾了多体动力学计算时间短和显式动力学计算结果精度高的特点，获得汽车仿真碰撞分析的结果，作为远程无人定损的仿真依据。

摘要： 本发明属于海洋动力学技术领域，公开了海洋‑电离层耗散动力学仿真方法、仿真系统、设备及应用。构建高频地波雷达海洋‑电离层耗散系统；根据高频地波雷达海洋‑电离层耗散系统中熵的变化特征，分析海洋子系统与电离层子系统的动力学关系，将高频地波雷达海洋‑电离层耗散系统的框架和长短期记忆网络模型的原型中部分参数迁移至真实环境下的海洋‑电离层数据模型；利用录取的海洋‑电离层数据对迁移后的真实环境下的海洋‑电离层数据模型参数进行相应调整，获取海上自然灾害早期预报信息。本发明提高了小样本下的建模准确性，从而有效揭示突变海态与电离层之间动力学关系，为海上自然灾害的早期预报提供技术支撑。

摘要： 本案涉及作旋转运动Mindlin板的高次刚柔耦合动力学仿真模型，其采用浮动坐标法描述中心刚体‑Mindlin板上任一点的位移场、速度场和角速度场；基于Mindlin板理论，考虑剪切变形和板面内变形的非线性耦合项；采用无网格径向基点插值法对矩形板的变形场进行离散；保留动能中有关非线性耦合项的所有高阶量，通过构造高阶形函数避免径向基点插值法中出现的剪切闭锁现象；运用第二类Lagrange方程建立中心刚体‑Mindlin板系统的高次刚‑柔耦合动力学方程；采用Newmark法求解动力学方程，得到矩形板内任一点任意时刻的动力学响应。本案的仿真模型具有适应性广、精度高的优点。

摘要： 本发明涉及一种流体动力学仿真软件的仿真设定方法及系统，该方法包括：选定仿真工质的自变量物性参数、自变量物性参数的取值范围、自变量物性参数的取值范围内的取值点数以及自变量物性参数的点值；将自变量物性参数的点值导入仿真工质物性参数计算软件，得到仿真工质与自变量物性参数相对应且选定的因变量物性参数的点值；根据自变量物性参数、自变量物性参数的取值范围、自变量物性参数的取值范围内的取值点数、自变量物性参数的点值、因变量物性参数以及因变量物性参数的点值，构建仿真工质的自定义物性表；将仿真工质的自定义物性表导入流体动力学仿真软件以完成对流体动力学仿真软件的仿真设定。