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《山东大学》 2005年
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机液一体化虚拟样机技术研究

张芒国  
【摘要】:为了适应激烈的市场竞争并处于优势,企业不断改进和更新自身产品的开发模式,提高自身的效率和效益。本文从分析虚拟样机技术的特点和优势出发,针对液压挖掘机设计手段存在的不足,将虚拟样机技术引入挖掘机设计开发领域,利用动力学仿真软件ADAMS建立了参数化的系统模型,实现了工作装置的优化设计;并利用有限元软件ANSYS对工作装置进行了强度分析,快速准确地计算出其受力和变形情况,保证了液压挖掘机结构的合理性和工作性能的可靠性。全文主要从以下几个方面进行了研究: 1.首先综述了虚拟样机理论,接着论述了液压挖掘机国内外发展现状和发展趋势,为实现挖掘机高效的现代设计,论证了将虚拟样机技术引入挖掘机开发的必要性。 2.在研究挖掘机整机系统的基础上,借助于虚拟样机技术理论的指导,分析了挖掘机的基本组成和工作原理,主要对工作装置的运动进行分析,找出了挖掘机的主要参数及相互之间的数学关系,介绍了ADAMS的多体基础理论及积分算法,为工作装置的参数化实现及优化仿真分析奠定了基础。 3.对系统仿真建模方法进行了研究,在ADAMS中建立了挖掘机的整机模型,着重实现了挖掘机工作装置的关键尺寸参数化驱动和运动约束的参数化,实现了挖掘机的优化设计。 4.利用ADAMS强大的用户化设计功能,定制了用户界面,自动完成设计分析过程,实现人机交互控制,使设计师能改变挖掘机参数实现挖掘机原型的多样化,同时获取了整机综合性能评价。 5.按照仿真建模原理,主要研究了挖掘机液压系统的建模方法,充分利用ADAMS软件中的液压模块建立挖掘机的液压系统,并通过双作用液压缸实现液压系统和机械系统的耦合,为实现机电液一体化打下了基础。 6.由于液压挖掘机工作装置是完成挖掘机各项功能的主要构件,其结构的合理性直接影响到挖掘机的工作性能和可靠性,因此本文利用ADAMS的动力学仿真找出了动臂、斗杆受力最大的两种计算位置,并将此时动臂、斗杆所受的最大力作为ANSYS分析时要施加的力。然后充分利用三维造型软件Pro/E强大的造型功能及其与有限元分析软件ANSYS良好的接口,建立有限元结构模型,进行强度分析,并对有限元计算结果进行分析,提出了关键零部件的设计注意点。
【学位授予单位】:山东大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2005
【分类号】:TH137

【引证文献】
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 安慧军;汽车起重机液压伸缩系统机液联合仿真与试验研究[D];吉林大学;2011年
2 马颖;基于ADAMS的液压挖掘机工作装置仿真与优化[D];湘潭大学;2011年
3 秦贞沛;液压挖掘机工作装置仿真优化及液压系统模型建立[D];西北农林科技大学;2011年
4 孙兆亮;WYL50挖掘机虚拟样机建模及工作装置的动态仿真和力学研究[D];辽宁科技大学;2012年
5 李仲奎;基于虚拟样机技术的双前桥重型汽车转向系统仿真研究[D];合肥工业大学;2006年
6 杨彦龙;液压挖掘机工作装置的虚拟样机仿真分析[D];河北工业大学;2007年
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9 樊建荣;液压挖掘机工作装置的广义动态优化设计[D];西北农林科技大学;2009年
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【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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【共引文献】
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中国重要会议论文全文数据库 前10条
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9 贺妍;张晓燕;李海滨;刘科元;刘志彬;段志信;;履带车辆的动力学建模与仿真[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年
10 彭丽媛;李晖;居鹤华;;崎岖地形环境中月球车的动力学建模与仿真[A];中国自动化学会控制理论专业委员会B卷[C];2011年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 王成龙;复杂机电系统统一建模与仿真技术研究[D];山东科技大学;2010年
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3 查云飞;类菱形车转向系统研究与分析[D];湖南大学;2010年
4 叶晓峰;基于XML的冲压模具设计知识重用技术研究[D];华中科技大学;2010年
5 陈海卫;波轮式全自动洗衣机脱水振动与抑制机理的研究[D];江南大学;2010年
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10 任彬;精密塑料注射成型装备产品数字化设计关键技术及平台构建[D];浙江大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 武炜;煤矿井下火灾事故人员逃生可视化技术研究[D];河南理工大学;2010年
2 刘欣丽;液压支架双伸缩立柱承载特性研究[D];山东科技大学;2010年
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4 詹峰;井下煤仓清仓机器人机械臂结构设计与新型清仓技术研究[D];山东科技大学;2010年
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【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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中国重要会议论文全文数据库 前1条
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中国博士学位论文全文数据库 前6条
1 高峰;液压挖掘机节能控制技术的研究[D];浙江大学;2002年
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中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 李金晓;液压挖掘机工作装置的力学性能分析[D];河南科技大学;2010年
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6 李端;基于虚拟样机的门座起重机组合臂架系统动力学仿真研究[D];武汉理工大学;2005年
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10 于洁;液压挖掘机工作装置虚拟样机技术的研究[D];山东科技大学;2005年
【二级引证文献】
中国期刊全文数据库 前7条
1 宁德伦;张楠;尚超;;基于ADAMS的军用轮式装备铁路紧急制动仿真实验研究[J];国防交通工程与技术;2011年06期
2 胡亚;田宏亮;殷新胜;张锐;;基于ADAMS的工程钻机多变幅机构虚拟仿真研究[J];煤矿机械;2011年06期
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中国硕士学位论文全文数据库 前10条
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【二级参考文献】
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【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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中国重要报纸全文数据库 前10条
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8 熊智文;高功率横流CO_2激光器虚拟样机的研究[D];武汉理工大学;2005年
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10 王清岩;基于虚拟样机技术的动压反馈式液动冲击器结构设计与动态仿真分析[D];吉林大学;2008年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 张芒国;机液一体化虚拟样机技术研究[D];山东大学;2005年
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6 冯丽;液压挖掘机虚拟样机系统仿真分析[D];河北工业大学;2005年
7 陈益;SC6350C汽车传动系统扭振研究[D];重庆大学;2004年
8 韦树宝;基于虚拟样机技术的龙门起重机动力学仿真研究[D];武汉理工大学;2006年
9 张海波;基于虚拟样机技术的自卸汽车作业稳定性研究[D];青岛大学;2006年
10 王紫超;基于虚拟样机技术的平行折线绳槽卷筒智能设计[D];武汉理工大学;2005年
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