虚拟样机技术

摘要： 为降低轮式拖拉机及其悬挂农具机组在丘陵山地作业时发生翻倾和滑移事故的可能性,对机组动态纵向稳定性进行了研究。首先,基于理论力学分析了机组在匀速上坡、匀速下坡和加速上坡3种不同工况下的动态纵向稳定性,建立了表征机组动态纵向稳定性的翻倾角和滑移角数学模型;然后,通过SolidWorks建立机组的三维实体模型,导入ADAMS中进行相关参数设置和数据处理后得到了机组虚拟样机模型;最后,基于虚拟样机技术进行了机组纵向动态稳定性仿真分析。结果表明:在匀速上、下坡时,机组的极限翻倾角仅与重心位置有关,滑移角取决于路面附着系数以及前后轮轴距;在加速上坡时,机组极限翻倾角与机组重心位置、加速度大小和引力有关,为机组结构参数的合理配置及安全使用提供了参考依据。

摘要： 现阶段,磁控溅射镀膜机广泛应用于工业镀膜。工业应用对薄膜参数要求不断提高,但由于国内镀膜机设计采用传统模式,主要结合大量经验公式进行设计,导致设计周期较长,无法满足镀膜机的应用需求。为解决上述问题,研究虚拟样机技术在镀膜机中的应用。虚拟样机技术基于产品的计算机仿真模型设计方法,能够使产品设计者与制造者在虚拟环境中对虚拟产品原型进行优化设计,对提高设计质量具有重要意义。通过介绍虚拟样机技术建立了镀膜机生产机械设计生命周期模型,可为实施镀膜机样机虚拟样机设计提供理论依据。

摘要： 在随着计算机信息技术的不断发展和进步,虚拟样机技术也有着较快发展,尤其在工程领域应用较为广泛,对于机械制造企业的应用发展有着较大空间。与传统的机械设计进行比较,虚拟样机技术作为全新的一种智能化产品的设计技术,通过对其产品做以仿真分析,采用图形方式来将系统实践中所拥有的特性以及各个缺点进行显示,从而对其修改设计并获得最佳的设计方案。此技术可以有效缩短新型产品的开发周期,并且简化机械系统的设计过程,降低进行研发的成本,提高所涉及产品的质量等。通过对虚拟样机技术的详细分析,来为其应用在机械设计中做以参考。

摘要： 本文为了提升塔机顶升加节自动化水平,根据某型号塔机顶升套架的实际结构布局设计了一种自动爬爪机构,并通过理论与试验相结合的方法验证了该机构运动的可行性及设计的合理性,为塔机套架顶升自动化的研究提供了思路。

摘要： 本文设计一种基于仿真计算的全封闭隔离开关结构。基于仿真计算技术设计全封闭隔离开关主闸刀的结构,采用丝杆丝母结构作为开关主闸刀的传动形式,设计其传动结构,对动触头运动轨迹实施仿真计算,以确定隔离开关实际分、合闸动线。通过虚拟样机技术构建电机操动机构的对应多体动力学模型,计算操动机构转矩特性与主轴等效转动惯量,设计操动机构的结构。设计新型触头结构,由尾部的电连接部分、中间的导电杆部分以及顶端的电接触部分构成。搭建隔离开关试验台测试设计开关的性能。测试结果说明设计开关比较耐磨;整体温升情况仍比较稳定,低于温升标准;稳态电流始终低于360 kA,整体表现比较稳定,证明了设计结构的合理性。

摘要： 结合电子设备测试调试安装时方位角度调整的需求,基于曲柄滑块的逆向运动设计了一套方位调整机构。首先,描述了整个机构的组成和工作原理,随后对机构进行简化并分析计算了机构的自由度。然后,根据其结构的几何关系进行机构的运动分析得到滑块位移和曲柄角度间的运动方程,利用虚拟样机技术验证了运动学分析结果的正确性。随后对其机构进行仿真模型参数化设计,并以最小压力角为优化目标进行算例计算,通过对算例结果的对比和分析得到了机构各尺寸参数变化对压力角的影响,并最终得到了优化后机构尺寸,从而提高了整个调整机构的传动性能。

摘要： 刚体(航空发动机、汽车动力总成等)转动惯量与系统振动、耐久、稳定性等动力学性能紧密相关,提升刚体转动惯量测量精度对系统动力学分析具有重要意义。考虑摆线质量影响,基于能量守恒定律改进三线摆刚体转动惯量计算方法,建立三线摆测量系统的虚拟样机模型并进行验证,对比分析了改进方法与不考虑摆线质量的三线摆转动惯量计算方法的测量精度,进一步研究了匀质摆线的线密度和长度对转动惯量测量精度的影响规律。通过虚拟样机技术验证了改进计算方法比改进前测量误差降低了50%左右,可显著提高三线摆法测量精度。

摘要： 结合采煤机的基本结构,提出一种基于ADAMS的采煤机关键部件虚拟样机仿真方法。该方法在应用中可实现截割部壳体及行星减速机构、牵引部壳体及行星减速机构等易故障关键部件的仿真分析模拟,进而实现问题的及时发现和处理,为采煤机关键部件结构优化提供方法支持。此外,为验证此方法的有效性,研究中还会将方法应用于工程实践。

摘要： 针对激光追踪测量系统提出了激光追踪测量系统机械结构的动力学建模方法,综合考虑了机械结构的结构参数和动态耦合力,实现了对激光追踪测量系统机械结构强度设计、结构改进和电机选型的精确参考.给出了激光追踪测量系统机械结构的理想情况和非理想情况的动力学模型,通过虚拟样机技术对机械模型进行了分析,结果表明激光追踪测量系统中机械结构的动态耦合项可以忽略,激光追踪测量系统的运动轴系可单独建立动力学模型,依据建立的模型选择用于激光跟踪控制的电机,并验证了建立的动力学模型的正确性.

摘要： 为提高液压电磁断路器的吸合磁力矩,以某型号液压电磁断路器为对象进行了电磁系统优化设计。首先,结合虚拟样机技术,根据产品设计图纸建立了液压电磁断路器的三维物理模型。接着,考虑电磁系统初始设计的输出特性达不到脱扣的要求,基于Altair Flux有限元软件对断路器电磁系统进行了结构优化,使其输出特性达到脱扣要求。最后,搭建实验系统对断路器电磁力矩进行了测试,验证了有限元仿真的准确性。通过提高断路器电磁系统输出磁力矩,能够在机构锁定力矩确定的前提下,提高断路器的解锁可靠性。

摘要： 在产品设计阶段,用虚拟样机去表现升沉补偿系统的真实行为,而不用建立昂贵的传统物理样机,不但可以提高产品质量还能减少制造成本和错误,并且绿色环保.本文介绍了一个工程模型来描述浮吊的升沉补偿装置的机械性能,并设计了升沉补偿控制系统来增加浮吊在海上作业时的可靠性.基于浮吊的升沉补偿的概念,用SOLIDWORKS建立浮吊的虚拟机械模型,然后导入ADAMS中.仿真这个模型来研究浮吊的动力学性能.并且在AMESim中建立升沉补偿系统的液压和控制模块去控制吊重的位置并抑制波浪在升沉方向对吊重速度的干扰.联合仿真结果表明虚拟样机技术的真实性和控制的有效性.

摘要： 文章基于某矿用自卸车开发项目,建立了矿用自卸车整车动力学仿真分析平台,运用虚拟样机技术对其进行动力学分析:进行整车极限工况分析和疲劳工况分析,分别获取各系统部件的极限工况载荷和疲劳工况载荷。为整车各系统部件的结构分析和进一步的优化分析提供边界条件,预测整车各系统部件的性能、发现问题、分析问题,为优化改进方案的提出提供技术支撑。

摘要： 针对机场嵌入式灯具拆装任务效率低下、人工作业繁琐等问题,设计一种机场嵌入式灯具自动拆装装置.对其机械臂结构进行运动学理论分析,求解相应运动学正解、逆解及雅可比矩阵;将所建立模型利用虚拟样机技术仿真机械臂结构的运动过程,验证其结构的合理性、运行的平稳性,且在运动过程中无结构干涉现象发生;在MATLAB环境下得到装置机械臂结构运动的瞬时位置,结合空间轨迹规划曲线,证明其动作正确,为装置的进一步研制奠定基础.

摘要： 基于ADAMS虚拟样机技术,对含间隙的切筋成形机构进行动力学分析.首先介绍了三种考虑间隙的动力学模型,然后建立了机构的ADAMS样机模型,简述了偏心轮机构的动力学模型.在此基础上,对含轴承间隙、铰接间隙的机构模型进行了仿真,得到了不同转速、不同间隙大小下机构位移、速度、加速度曲线,分析了不同因素对机构动力学特性的影响.分析表明,含间隙机构与理想机构的特性有比较明显的差别,加入间隙的模型更接近实际.

摘要： 阐述了多夹钳柔性拉形机的工作原理,拉伸特点.基于虚拟样机技术,建立多夹钳式柔性拉形机拉形过程的机液一体化虚拟样机模型.基于该模型,论述了多夹钳柔性拉形机拉料机构约束和载荷的实现方法,并对该设备在工作过程中的液压系统动态特性进行了机液一体化的仿真研究,针对操作时存在的流量冲击问题提出改进措施,模拟结果证明效果非常明显.仿真结果表明,多夹钳柔性拉形机虚拟样机建模正确,计算结果对该设备的进一步优化开发具有一定意义.

摘要： 提出了大型快锻液压机虚拟样机协同仿真平台的开发目标,对运动学、动力学仿真与分析、有限元分析及可视化集成等核心内容进行了阐述,介绍了该虚拟样机协同仿真平台的设计思想、组成结构、数据接口和交互流程,为虚拟样机技术支持复杂产品快速开发提供参考.

摘要： 本文首先介绍了纯电动汽车的系统结构和工作原理,并以一款纯电动汽车搭载的传动系统(Electric Drive Unit)为研究对象，利用Cruise软件计算并选择了传动系统的主要参数，最终确定了传动系统的结构型式及传动方案。本文结合Romax-Designer软件建立了EDU的三维仿真模型，并依据载荷谱对齿轴系、轴承、壳体进行了仿真分析，仿真结果验证了该传动系统设计方案的合理性。

摘要： 为满足混凝土泵车臂架在伸展或回收的过程中,运行平稳,能够伸展足够宽的角度,变幅油缸能够有效工作,分别在虚拟样机ADAMS中建立臂架、连杆与油缸的动力学模型,并以此进行动力学分析,评价油缸所受载荷情况.根据载荷情况,并结合臂架设计要求,对臂架进行优化设计,使得油缸所受载荷由2.16e+005N下降为1.87e+005N.分析结果表明,优化后的结构满足设计要求,可为臂架的改进设计提供理论依据.

摘要： 为满足混凝土泵车臂架在伸展或回收的过程中,运行平稳,能够伸展足够宽的角度,变幅油缸能够有效工作,分别在虚拟样机ADAMS中建立臂架、连杆与油缸的动力学模型,并以此进行动力学分析,评价油缸所受载荷情况.根据载荷情况,并结合臂架设计要求,对臂架进行优化设计,使得油缸所受载荷由2.16e+005N下降为1.87e+005N.分析结果表明,优化后的结构满足设计要求,可为臂架的改进设计提供理论依据.

摘要： 为满足混凝土泵车臂架在伸展或回收的过程中,运行平稳,能够伸展足够宽的角度,变幅油缸能够有效工作,分别在虚拟样机ADAMS中建立臂架、连杆与油缸的动力学模型,并以此进行动力学分析,评价油缸所受载荷情况.根据载荷情况,并结合臂架设计要求,对臂架进行优化设计,使得油缸所受载荷由2.16e+005N下降为1.87e+005N.分析结果表明,优化后的结构满足设计要求,可为臂架的改进设计提供理论依据.

摘要： 本发明公开一种基于云仿真技术的虚拟样机系统构建及运行方法，该方法包括步骤：描述虚拟样机系统的构建需求信息；根据虚拟样机系统构建需求信息，在云仿真平台环境中构建虚拟样机系统；运行基于云仿真技术的虚拟样机系统。本发明所述技术方案能够有效地解决网上跨地域、跨组织的各类科研资源的动态共享、高效管理与协同应用等虚拟样机系统仿真过程中的问题，且通过采用云的创新模式理念以及服务计算、虚拟化等先进信息技术手段，能够有效地提升信息化工程资源按需共享、高效协同等方面的能力，从而有效支撑虚拟样机产品研制过程中分布、异构、跨部门协同设计研发与仿真试验。

摘要： 基于虚拟样机技术的中压真空灭弧室内部温度场的真空灭弧室仿真方法及装置，涉及一种仿真方法及装置。为了解决采用目前的真空灭弧室内部温度场的仿真方法，在建立模型后，若连续更改仿真模型参数则延长了灭弧室的设计周期的问题。它通过VC++6.0开发软件对Pro/Engineer软件进行功能拓展，建立了用于真空灭弧室内部温度场的仿真分析的虚拟样机，将仿真模型直接导入虚拟样机中，进行灭弧室内部温度场的仿真计算，并且根据仿真结果分析真空灭弧室的导电桥的半径和高度对灭弧室内部温度场的影响，从而确定真空灭弧室的最优结构设置参数。它用于仿真真空灭弧室。

摘要： 本发明提供了一种基于虚拟样机技术的断路器动作特性分析方法，包括以下步骤：（1）建立评价断路器动作特性的速度指标体系、位移指标体系和力指标体系；（2）确定指标体系中各指标的特征值；（3）建立断路器的模型，对断路器工作过程进行运动学和动力学仿真，得出各特征值的仿真值；（4）根据仿真值矩阵与参考值矩阵计算出断路器动作特性的偏差矩阵。将该方法应用在断路器的设计阶段可以使设计者综合考虑多个动作特性，与现有技术中仅考虑合闸、分闸速度和合闸、分闸时间这几个动作特性相比，本发明所述的方法综合考虑了十个动作特性，能够指导设计者做出更加优化的设计，有效降低产品的开发风险，为全面提升产品性能奠定基础。

摘要： 本发明公开了一种基于虚拟样机技术的多足运动仿真机器人及仿真方法，属于多足仿真机器人技术领域。本发明包括机器人主体，膝关节，髋关节，上肢体和下肢体，髋关节设置在机器人主体下方边缘处，上肢体的一端与髋关节连接，上肢体的另一端与膝关节连接，下肢体与膝关节连接；仿真方法包括以下步骤：步骤一：在三维建模软件中建立多足机器人的三维实体模型，并规划其运动轨迹；步骤二：处理模型数据，将建立的三维实体模型导入动力学仿真软件中进行搭建并加以分析；步骤三：对动力学仿真软件中的多足机器人进行运动学驱动，对多足机器人的运动轨迹进行仿真，并对仿真结果进行分析。该研究能缩短开发周期，增强性能，提高开发效率。

摘要： 本发明属于液压支架压架试验铰点载荷确定领域，具体涉及基于虚拟样机技术的液压支架压架试验铰点载荷确定方法，包含以下步骤：S1，提取总装铰点位置尺寸建立液压支架简化三维模型，用于为建立铰点载荷确定方法的虚拟样机提供结构一致性的支架三维模型；S2，顶梁两端安装加载垫块，用于布置压架试验压块位置；S3，建立模型铰接点连接关系，用于建立压架试验虚拟样机升降动作各关节的连接关系；S4，添加驱动及垫块加载参数，用于实现液压支架升降动作和加载力及压块渗透深度等参数的设定。本发明基于虚拟样机技术，建立升降支架的虚拟样机模型，并提出运动过程中底座铰点载荷变化的确定方法，为液压支架设计工程师提供反馈。

摘要： 基于虚拟样机技术的中压真空灭弧室内部磁场的真空灭弧室仿真方法及装置，涉及一种仿真方法及装置。为了解决采用目前的真空灭弧室内部磁场的仿真方法，在建立模型后，若连续更改仿真模型参数则影响了延长了灭弧室的设计周期的问题。它通过VC++6.0开发软件对Pro/Engineer软件进行功能拓展，建立了用于真空灭弧室内部磁场的仿真分析的虚拟样机，将仿真模型直接导入虚拟样机中，进行灭弧室内部磁场的仿真计算，并且根据仿真结果分析触头的开距、触头的形状和结构等因素对灭弧室内部磁场的影响，从而确定真空灭弧室的最优结构设置参数。它用于仿真真空灭弧室。

摘要： 基于虚拟样机技术的中压真空灭弧室内部温度场的真空灭弧室仿真方法及装置，涉及一种仿真方法及装置。为了解决采用目前的真空灭弧室内部温度场的仿真方法，在建立模型后，若连续更改仿真模型参数则延长了灭弧室的设计周期的问题。它通过VC++6.0开发软件对Pro/Engineer软件进行功能拓展，建立了用于真空灭弧室内部温度场的仿真分析的虚拟样机，将仿真模型直接导入虚拟样机中，进行灭弧室内部温度场的仿真计算，并且根据仿真结果分析真空灭弧室的导电桥的半径和高度对灭弧室内部温度场的影响，从而确定真空灭弧室的最优结构设置参数。它用于仿真真空灭弧室。

摘要： 基于虚拟样机技术的中压真空灭弧室内部电场的真空灭弧室仿真方法及装置，涉及一种仿真方法及装置。为了解决采用目前的真空灭弧室内部电场的仿真方法，在建立模型后，若连续更改仿真模型参数则延长了灭弧室的设计周期的问题。它通过VC++6.0开发软件对Pro/Engineer软件进行功能拓展，建立了用于真空灭弧室内部电场的仿真分析的虚拟样机，将仿真模型直接导入虚拟样机中，进行灭弧室内部电场的仿真计算，并且根据仿真结果分析触头的开距、触头的形状和悬浮屏蔽罩的形状对灭弧室内部电场的影响，从而确定真空灭弧室的最优结构设置参数。它用于仿真真空灭弧室。

摘要： 本发明公开了一种基于虚拟样机技术的机械臂仿真方法，属于机械臂仿真技术领域。该方法包括以下步骤：步骤一：在三维建模软件中建立机械臂的三维实体模型；步骤二：将所建立的三维实体模型导入到机械系统动态分析软件中进行分析，重新添加质量、材料类型、运动约束和力的相关参数，搭建机械臂虚拟样机的仿真分析平台；步骤三：对机械臂在工作空间中的运动轨迹进行跟踪仿真，并对仿真结果进行分析。本发明所述仿真方法客服了传统方法的不足，将运动学分析、动力学分析、轨迹规划以及三维可视化有机的结合在一起，为机械臂物理样机的设计、研发和应用提供了可靠的依据。

摘要： 本实用新型涉及基于虚拟样机技术的多自由度虚铰翻板设备，包括机架、横梁、立柱和翻板，所述的横梁滑动的安装在两个机架之间，并通过升降驱动机构驱动，所述横梁在升降驱动机构的驱动下沿竖直方向移动；在所述的横梁上滑动的安装有一立柱，该立柱通过平移驱动机构驱动，所述立柱在平移驱动机构的驱动下沿水平方向移动；所述的翻板安装在立柱的顶部，并通过旋转驱动机构驱动，所述的升降驱动机构、平移驱动机构和旋转驱动机构均接入控制箱。本实用新型的优点是：采用三自由度机械系统，构成正反两面翻转较大角度的虚铰机构，很好地实现了创意要求。