CT□型弹簧操动机构系统动力学仿真研究

摘要

本论文研究课题来源于云南开关厂现代集成制造系统(YK-CIMS)应用示范工程,论文将虚拟样机技术用于断路器用CT□型弹簧操动机构的设计中.本文建立了云开CT□-110型弹簧操动机构分闸与合闸的运动学与动力学模型,比较全面的给出了该弹簧操动机构合闸与分闸系统的运动学与动力学微分方程,并在MATLAB软件中求解.同时,在UG软件中建立了比较精确的CT□-110型弹簧操动机构的三维实体模型,并将其成功的导入到仿真软件ADAMS中.在ADAMS软件建立CT□-110型弹簧操动机构整机的虚拟样机,并对其进行动态仿真分析,通过与理论分析结果比较证明了仿真分析的正确性,并得到该机构在工作中的一些关键数据,对该机构的优化与结构改型工作提供了依据.研究表明:采用虚拟样机技术,它能在较短时间内快速建立起整个弹簧操动机构的分析模型,并可实时仿真其运动过程;它大大减少了昂贵费时的弹簧操动机构制造和实验过程,使得我们的研究具有重要的现实意义和巨大的工程应用价值.同时,本文的研究为虚拟样机技术在新产品开发中的应用提供了方法及使用经验,为缩短新产品开发周期、减少开发费用和提高研制质量提供了有效方法.

目录

文摘

英文文摘

昆明理工大学学位论文原创性声明及关于论文使用授权的说明

第一章绪论

1.1课题背景

1.2虚拟样机技术简介

1.2.1虚拟样机的概念

1.2.2虚拟样机的特点

1.2.3虚拟样机技术的发展

1.2.4虚拟样机技术的应用

1.3“CT□型弹簧操动机构多体动力学仿真”问题的提出

1.4本课题研究意义及主要内容

第二章CT□型弹簧操动机构工作原理及待改进的主要问题

2.1 CT□-110型操动机构工作原理介绍

2.2 CT□型弹簧操动机构有待解决问题及本论文工作达到目标

2.3思路和主要方法介绍

第三章多刚体系统动力学理论基础

3.1引言

3.2多体系统动力学简介

3.3多体系统动力学R-W方法

3.4多体系统动力学的拉格朗日乘子法

3.4.1动力学方程的建立

3.4.2动力学方程的求解

3.5本章小结

第四章CT□型弹簧操动机构运动学与动力学模型建立及其MATLAB软件求解

4.1引言

4.2弹簧操动机构运动学分析

4.2.1合闸工作状态运动学分析

4.2.2分闸工作状态运动学分析

4.3弹簧操动机构动力学分析

4.3.1合闸工作状态动力学分析

4.3.2分闸工作状态动力学分析

4.4方程MATLAB软件求解

4.4.1合闸工作状态动力学方程求解

4.4.2分闸工作状态动力学方程求解

4.5本章小结

第五章系统整机三维模型的建立

5.1引言

5.2三维实体几何模型的建立

5.2.1 UG软件及其特点

5.2.2 UGNX建模方法

5.2.3 CT□-110型弹簧操动机构零件三维实体模型建立

5.2.4整机的装配

5.3三维实体几何模型的导出

5.4小结

第六章CT□型弹簧操动机构仿真分析

6.1引言

6.2 ADAMS软件简介

6.2.1概况

6.2.2 ADAMS软件特点

6.2.3 ADAMS主要模块介绍

6.3 CT□型弹簧操动机构虚拟样机的建立

6.3.1三维几何模型的导入

6.3.2约束及作用力的添加

6.4 CT□型弹簧操动机构仿真分析及其后处理

6.4.1仿真分析

6.4.2仿真分析后处理

6.4.3 ADAMS仿真分析结果与理论分析结果比较及仿真校正意见

6.4.4结果分析及其改进意见

6.5本章小结

第七章结论

7.1工作要点和主要研究成果

7.2进一步研究的方向

参考文献

致 谢