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引信无返回力矩钟表机构虚拟样机技术研究

王立新  
【摘要】:机械系统的计算机仿真和虚拟样机技术是当前的流行技术,其概念和系统框架、体系结构是热门的研究方向,但对于特定系统和对象的深入研究却需要加强,以弥补理论和实践的相对脱节,为工程实践提供有力的工具和方法支撑。本文应用CAD技术和多体系统动力学理论对引信无返回力矩钟表机构虚拟样机技术中的建模和动力学仿真进行了深入研究。主要有以下几个方面的内容:1)建立了基于现有网络平台和商品化软件(Autodesk Inventor,ADAMS,MS SQL Server,Matlab)的引信设计和仿真虚拟产品开发平台。2)提出了钟表机构中齿轮的近似和精确实体模型自动生成方法,基于Autodesk Inventor环境,解决了擒轮的精确造型和钟表机构传动轮系生成方法。应用随机数生成技术提出了计入公差的虚拟样机零件生成方法,并提出了基于COM的CAX软件二次开发算法库建立思想。3)归纳总结了多体动力学系统建模的五种常用方法,系统阐述了基于第一类拉格朗日方程法开发的ADAMS软件的理论体系,包括:广义坐标选取、方程建立、基本约束库模型、方程求解算法和初始条件分析;详细介绍了基于修正Craig-Bampton方法的ADAMS软件柔体表示方法和运动微分方程的建立;论述了ADAMS软件中的接触动力学模型和接触判断准则。4)探讨了Autodesk Inventor和ADAMS之间模型传递方法,在ADAMS中建立了钟表机构的动力学模型,提出了用于接触的2D/3D混合仿真模型,考虑了间隙和柔体对调速器动态性能的影响。5)运用虚拟试验的手段,提出了钟表机构中非常敏感的动摩擦系数确定方法,仿真比较了不同动摩擦系数对解除保险时间的影响。


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