拖拉机悬挂犁装置仿真分析与优化设计

摘要

本文阐述了国内外虚拟样机技术的研究现状和发展趋势，论述了将虚拟样机技术应用于悬挂犁装置设计和分析的必要性。在研究拖拉机悬挂犁装置提升过程受力特性的基础上，经过虚拟装配，建立了田间运输时拖拉机及其悬挂装置的虚拟样机。通过对虚拟样机的动态模拟和运动学分析，验证了所建立虚拟样机的J下确性。 拖拉机悬挂犁装置是完成犁的田间运输、提升及作业过程的主要装置，其结构的合理性直接影响到拖拉机及其悬挂装置的工作可靠性。本文根据拖拉机悬挂犁装置的结构特点和工作原理，应用美国MDI公司推出的基于多体系统理论的动态仿真软件ADAMS对拖拉机悬挂犁装置进行了运动仿真和优化分析，为悬挂装置的具体设计和应用提供了可靠依据。 本文主要完成了以下工作：应用ADAMS软件模拟了拖拉机悬挂犁装置的提升过程，进行了动态仿真分析，分析了悬挂犁装置提升过程中各构件铰接点的受力情况，得到了悬挂犁装置的关键参数，并通过优化仿真，得到了悬挂装置的最佳工作参数；根据路面谱密度函数，采用了Monte Carlo法和三角级数法，应用MATLB软件模拟了田问路面；在ADAMS软件中建立了相应田间路面、拖拉机及悬挂犁装置的模型，并利用ADAMS的装配功能将其装配为一整机机组模型；对装配后的机组模型进行了动态仿真分析，得到了拖拉机悬挂犁装置在运输状态下悬挂装置各点的受力情况，并通过优化仿真，得到了悬挂装置的最佳工作参数。

目录

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第一章绪论

1.1悬挂犁装置的研究现状

1.1.1国外拖拉机悬挂系统的发展现状

1.1.2国内拖拉机悬挂系统的发展现状

1.1.3我国拖拉机悬挂系统存在的主要问题

1.2运输状态下拖拉机悬挂犁装置的载荷及研究方法

1.3虚拟样机技术的发展及应用

1.3.1虚拟样机技术与多体系统动力学

1.3.2虚拟样机技术在ADAMS中的应用

1.4本课题研究内容及研究方法

1.4.1本课题的主要研究内容

1.4.2本课题的研究方法

第二章基于ADAMS软件的虚拟仿真及优化分析

2.1虚拟样机技术及其发展

2.1.1虚拟样机技术的定义

2.1.2虚拟样机技术的研究对象和研究范围

2.1.3虚拟样机技术的功能

2.2 ADAMS仿真软件介绍

2.2.1 ADAMS模块介绍

2.2.2 ADAMS软件仿真分析步骤

2.3悬挂犁装置优化设计的方法与策略

2.3.1建模的指导思想

2.3.2模型的控制

第三章农用拖拉机悬挂犁装置的仿真优化

3.1农用拖拉机犁悬挂犁装置模型建立和仿真

3.1.1悬挂犁装置的建模

3.1.2测试样机的初始模型

3.1.3细化模型

3.2对样机模型进行设计研究

3.2.1进行设计研究模拟

3.2.2设计研究结果分析

3.3对样机模型进行优化设计

第四章悬挂犁装置在田间运输过程的仿真

4.1路面不平随机过程模拟

4.1.1基本原理

4.1.2确定参数的值

4.2应用MATLAB软件进行模拟

4.2.1 MATLAB软件简介

4.2.2应用MATLAB软件模拟路面随机过程

4.3模型的简化及各部件参数的确定

4.3.1模型简化依据

4.3.2简化模型

4.3.3确定各部件的能数

4.4建立模型

4.4.1建立路面模型

4.4.2建立拖拉机模型

4.4.3拖拉机模型与悬挂犁装置模型的装配

4.5悬挂犁装置各铰接点处受力情况的测量与分析

4.5.1悬挂犁装置各铰接点处受力情况的测量

4.5.2仿真及受力结果分析

4.5.3细化模型

4.6对样机模型进行设计研究

4.6.1进行设计研究模拟

4.6.2设计研究结果分析

4.7对样机模型进行优化设计

第五章全文总结和展望

附录

参考资料

致谢

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