道路就地冷再生机动力学仿真研究

摘要

路面就地冷再生机作为路面冷再生过程中主要施工机械,能够在对道路通行影响最小情况完成旧路面的再生和维护工作。在我国公路即将进入全面维护的大背景下,冷再生机的性能研究,特别是铣拌鼓的针对性研究显的尤为重要。本文通过利用冷再生机工作过程特点与路面破坏模型,得到铣削厚度变化的规律和铣拌刀具的受力数学表达式。分析出了冷再生机功率分配表达式,并对影响切削功率的因素进行了总结归纳。对比稳定土拌合机刀具布置形式,得出适合冷再生机工作特点刀具的布置形式,建立其三维实体模型。虚拟仿真中使用Proe软件三维造型功能与ADAMS的运动学与动力学功能,完成虚拟样机建立和动力学仿真。通过仿真得到与数学分析相符的刀具运动速度,位移和轨迹曲线。利用单把刀具载荷添加进而得到铣拌鼓在水平方向阻力与竖直方向阻力变化曲线。在结合单把刀具受力曲线和铣拌刀具布置特点的基础上,得到了多把刀具同时工作铣拌鼓水平受力和转矩变化曲线。优化设计了刀具排列参数,对单因子进行了最优化,并结合ADAMS优化试验设计,整合优化了多因子匹配研究。

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第一章 绪论

1. 1 课题选题背景

1. 2国内外冷再生设备与技术研究现状

1. 3主要研究目的与内容

第二章 冷再生机结构特点与工作过程分析

2. 1冷再生机的主要类型

2. 2就地冷再生机整机组成分析

2. 3冷再生机工作装置工作过程分析

2. 4本章总结

第三章 沥青路面冷再生力学模型

3. 1沥青混合料强度

3. 2沥青路面破坏类型

3. 3沥青路面冷再生破坏模型

3. 4 冷再生铣拌过程基本参数

3. 5冷再生铣拌刀具受力分析

3. 6冷再生机功率分配

3. 7本章总结

第四章 冷再生机工作装置实体模型建立

4. 1三维实体建模分析

4. 2冷再生机铣拌装置模型建立与装配

4.3 Proe与Adams数据交换

4. 4本章总结

第五章 冷再生机铣拌鼓虚拟仿真分析

5. 1虚拟样机建立过程

5. 2模型导入和约束添加

5.3 ADAMS动力学分析数学模型

5. 4参数定义与载荷添加

5. 5刀具切削过程仿真分析

5. 6参数优化试验

5. 7本章总结

结论与展望

参考文献

致谢