復(fù)雜機械系統(tǒng)剛—柔混合虛擬樣機一體化分析技術(shù)初探
發(fā)布時間:2020-07-18 09:36
【摘要】:本文以某復(fù)雜齒輪傳動、軸承限位機械系統(tǒng)為實踐案例,致力于深入研究復(fù)雜機械系統(tǒng)虛擬樣機建模技術(shù);虛擬樣機運動仿真分析技術(shù);剛性體柔性化技術(shù);多目標多學(xué)科優(yōu)化平臺iSIGHT的集成技術(shù)、試驗設(shè)計、近似建模、優(yōu)化設(shè)計; Pro/e、ADAMS、iSIGHT、ANSYS等大型軟件的命令流組成形式及輸入、輸出方式;各軟件間協(xié)同建模、協(xié)同仿真、協(xié)同優(yōu)化的方法。在研究的基礎(chǔ)上,通過不斷的嘗試、拓展式的思考,逐步實現(xiàn)課題目標,收獲了以下成果及結(jié)論: 1.通過中間文件實現(xiàn)Pro/e與ADAMS的聯(lián)合建模,創(chuàng)建了復(fù)雜齒輪傳動、軸承限位機械系統(tǒng)剛性體虛擬樣機; 2.在ADAMS中對剛性體虛擬樣機進行運動分析,檢驗樣機滿足運動學(xué)性能,并得到大量樣機動力學(xué)分析數(shù)據(jù),為樣機集成、試驗、優(yōu)化提供支持,為構(gòu)件有限元分析提供邊界條件; 3.iSIGHT中成功集成ADAMS,對剛性體虛擬樣機指標參數(shù)進行試驗設(shè)計,并輔以近似模型技術(shù),找到權(quán)重較大的影響因子,通過組合優(yōu)化的方式進行優(yōu)化設(shè)計,得到較為合適的優(yōu)化效果; 4.通過ANSYS生成模態(tài)中性文件,并成功導(dǎo)入ADAMS,創(chuàng)建復(fù)雜齒輪傳動、軸承限位機械系統(tǒng)剛-柔混合虛擬樣機,并對其進行動力學(xué)分析,得到更加精準的運動分析數(shù)據(jù); 5.通過iSIGHT3.5將關(guān)鍵構(gòu)件在Pro/e中參數(shù)化建模、在ANSYS中建造模態(tài)中性文件、剛-柔混合虛擬樣機在ADAMS中運動仿真的過程借助Fiper技術(shù)成功集成并組合優(yōu)化分析,得到了較好的樣機模型,實現(xiàn)了一體化設(shè)計。 本文創(chuàng)建了復(fù)雜齒輪傳動、軸承限位機械系統(tǒng)的虛擬樣機,成功應(yīng)用iSIGHT3.5對樣機組合設(shè)計試驗、近似建模、優(yōu)化指標參數(shù);借助Fiper技術(shù),應(yīng)用iSIGHT3.5集成Pro/e、ANSYS、ADAMS,實現(xiàn)復(fù)雜機械系統(tǒng)剛-柔混合虛擬樣機一體化設(shè)計;在研究的基礎(chǔ)上,對復(fù)雜機械系統(tǒng)剛-柔混合虛擬樣機建模至優(yōu)化一體化設(shè)計理念進行總結(jié)并提煉。
【學(xué)位授予單位】:天津大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2010
【分類號】:TH113.22
【圖文】:
動、軸承限位機械系統(tǒng)虛擬樣機的建立優(yōu)化問題,ADAMS、Pro/e、ANSYS成、一體化仿真是本文主要探索的方向理。計薄、幾何參數(shù)一致(或齒形十分相似)齒的左右齒面分別貼于從動輪齒槽的左觸狀態(tài),消除齒側(cè)間隙對傳動的影響,輪同時嚙合。W 中有相應(yīng)的齒輪副來保證齒輪傳動副保證傳動正確。為簡化模型,略去雙輪與雙齒輪副來模擬雙片齒傳動,簡化模型圖 2-1 所示。
第二章 復(fù)雜機械系統(tǒng)剛性體虛擬樣機建模表 2-1 雙片齒輪幾何參數(shù)續(xù)表參數(shù)值 幾何參數(shù) 0.25 齒頂圓直徑ad (mm) 4 齒根圓直徑fd (mm) 5 齒根鍵槽底部距離 e(m9 齒厚b (mm) 40計、軸承限位系統(tǒng)掃描范圍,滿足質(zhì)量輕上的安裝位置,對從動裝置設(shè)計如圖
1 2 = z / z= 1/ 3. 限位軸承設(shè)計動裝置掃描面上六對軸承,需添加相對較大的預(yù)緊力,要在軸承滾況下達到較好的預(yù)緊效果,選擇六對軸承代號為7000C 角接觸軸承參數(shù):外徑 D = 55mm,內(nèi)徑 d = 30mm,軸承寬度 B = 13mm。動裝置側(cè)面上的兩對限位軸承的設(shè)計考慮到軸承形狀的影響,及與接觸形式,將軸承設(shè)計為特殊弧形深溝球軸承:外徑 D = 55mm0mm,軸承寬度 B = 13mm,軸承弧度 L = 0.244。文所設(shè)計的復(fù)雜機械系統(tǒng)采用軸承外圈隨從動裝置轉(zhuǎn)動的方式來承外圈的受力變化情況是本文所考察的重點,而軸承系統(tǒng)內(nèi)部結(jié)構(gòu)全真實仿真會使仿真速度及計算量大大增加?紤]到論文所要研究在滿足軸承外部尺寸的前提下,將軸承做合理的簡化,用等大的實實軸承。掃描面及側(cè)面的限位軸承三維簡化設(shè)計圖如圖 2-3、圖 2-
本文編號:2760717
【學(xué)位授予單位】:天津大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2010
【分類號】:TH113.22
【圖文】:
動、軸承限位機械系統(tǒng)虛擬樣機的建立優(yōu)化問題,ADAMS、Pro/e、ANSYS成、一體化仿真是本文主要探索的方向理。計薄、幾何參數(shù)一致(或齒形十分相似)齒的左右齒面分別貼于從動輪齒槽的左觸狀態(tài),消除齒側(cè)間隙對傳動的影響,輪同時嚙合。W 中有相應(yīng)的齒輪副來保證齒輪傳動副保證傳動正確。為簡化模型,略去雙輪與雙齒輪副來模擬雙片齒傳動,簡化模型圖 2-1 所示。
第二章 復(fù)雜機械系統(tǒng)剛性體虛擬樣機建模表 2-1 雙片齒輪幾何參數(shù)續(xù)表參數(shù)值 幾何參數(shù) 0.25 齒頂圓直徑ad (mm) 4 齒根圓直徑fd (mm) 5 齒根鍵槽底部距離 e(m9 齒厚b (mm) 40計、軸承限位系統(tǒng)掃描范圍,滿足質(zhì)量輕上的安裝位置,對從動裝置設(shè)計如圖
1 2 = z / z= 1/ 3. 限位軸承設(shè)計動裝置掃描面上六對軸承,需添加相對較大的預(yù)緊力,要在軸承滾況下達到較好的預(yù)緊效果,選擇六對軸承代號為7000C 角接觸軸承參數(shù):外徑 D = 55mm,內(nèi)徑 d = 30mm,軸承寬度 B = 13mm。動裝置側(cè)面上的兩對限位軸承的設(shè)計考慮到軸承形狀的影響,及與接觸形式,將軸承設(shè)計為特殊弧形深溝球軸承:外徑 D = 55mm0mm,軸承寬度 B = 13mm,軸承弧度 L = 0.244。文所設(shè)計的復(fù)雜機械系統(tǒng)采用軸承外圈隨從動裝置轉(zhuǎn)動的方式來承外圈的受力變化情況是本文所考察的重點,而軸承系統(tǒng)內(nèi)部結(jié)構(gòu)全真實仿真會使仿真速度及計算量大大增加?紤]到論文所要研究在滿足軸承外部尺寸的前提下,將軸承做合理的簡化,用等大的實實軸承。掃描面及側(cè)面的限位軸承三維簡化設(shè)計圖如圖 2-3、圖 2-
【引證文獻】
相關(guān)博士學(xué)位論文 前1條
1 朱德泉;基于聯(lián)合仿真的機電液一體化系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計方法研究[D];中國科學(xué)技術(shù)大學(xué);2012年
相關(guān)碩士學(xué)位論文 前3條
1 劉曉剛;基于安全性的粗細聯(lián)輸送系統(tǒng)仿真與優(yōu)化[D];天津大學(xué);2012年
2 韓植林;基于切削穩(wěn)定性的薄壁圓柱殼切削參數(shù)優(yōu)化方法的研究[D];天津大學(xué);2012年
3 張文春;對置活塞發(fā)動機運動和動力特性研究[D];大連海事大學(xué);2013年
本文編號:2760717
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