機械系統(tǒng)動力學(xué)的虛實混合仿真建模方法研究.pdf

1、計算機及其相應(yīng)技術(shù)的發(fā)展為建立機械系統(tǒng)虛擬樣機提供了一個有效的手段，機械系統(tǒng)動力學(xué)中的許多難題均可以采用虛擬樣機技術(shù)來解決，虛擬樣機技術(shù)正以它不可比擬的優(yōu)越性被廣泛運用到機械系統(tǒng)動力學(xué)分析中。在產(chǎn)品開發(fā)過程中應(yīng)用虛擬樣機技術(shù)，可以縮短產(chǎn)品開發(fā)周期，節(jié)約產(chǎn)品開發(fā)成本，使企業(yè)在市場競爭中取得相當(dāng)?shù)氖袌龇蓊~和利潤。 建立能準(zhǔn)確反映真實機械系統(tǒng)運動與動力特性的虛擬樣機，是機械系統(tǒng)動力學(xué)分析中的一個主要問題。一般的多剛體系統(tǒng)模型，比較適合

2、于反映構(gòu)件剛度較大的機構(gòu)的運動與動力參數(shù)。而對于那些受力大、高速運行，并且含有在運動中柔性特征非常明顯的低剛度構(gòu)件的系統(tǒng)，就不能準(zhǔn)確的反映系統(tǒng)的運動狀況了。 本文主要研究了虛實混合仿真建模的方法，并建立了含有明顯柔性特征機構(gòu)的虛擬樣機仿真模型。本文以已有的曲柄滑塊實驗臺真實系統(tǒng)為例，采用三維造型軟件和多體系統(tǒng)動力學(xué)仿真軟件等，建立了虛擬樣機剛體模型，然后使用有限元計算軟件建立模態(tài)中性文件，將柔性體引入虛擬樣機模型替換掉剛性體，建

3、立剛?cè)狁詈咸摂M模型，最后利用此剛?cè)狁詈咸摂M模型仿真分析，得出了曲柄滑塊實驗臺的運動仿真參數(shù)，同時進行了相應(yīng)物理樣機的實驗，將得出的實驗數(shù)據(jù)與仿真數(shù)據(jù)進行了對比分析，依據(jù)對比分析結(jié)果對虛擬樣機模型的參數(shù)做了修正研究，從而得到了可以準(zhǔn)確仿真的剛?cè)狁詈舷到y(tǒng)虛擬樣機，總結(jié)出了一種虛實混合模型建立、修正的方法。 分析結(jié)果表明采用虛一實混合建模方法得出的虛擬樣機，可以較好的反映物理樣機的運動特性，為機械系統(tǒng)剛?cè)狁詈匣旌戏抡嫣摂M模型的構(gòu)建，探