叉车转向机构运动学与力学分析及多目标优化

建立了横置液压缸式转向机构运动学和力学的数学模型以及转向机构的优化模型.以叉车转向机构为实例,进行了运动学与力学问题相结合的多目标优化设计研究.为验证这两个数学模型的准确性,建立了该转向机构的ADAMS模型,并将两个数学模型计算结果与ADAMS模型仿真结果进行对比.结果表明:所建立的运动学和力学两个数学模型准确地刻画了转向机构内部的数学关系,并且与ADAMS模型仿真结果完全相符;利用该优化模型,实现了转向机构活塞杆输出轴向力最小化,最大轴向力相比优化前减小了30.22%;优化后转向机构转角误差最大值为0.935°,保证了叉车有高的转向精度.     

FSC赛车转向梯形机构断开点仿真与优化设计

为减小某赛车转向时前轮的磨损,利用ADAMS/CAR软件,建立了某FSC赛车前悬架和转向系统的多体动力学模型,并进行了前轮同向跳动仿真和转向仿真.借助于ADAMS/INSIGHT,选取设计变量,设置约束条件,建立目标函数,对双横臂独立悬架的断开式转向梯形机构的断开点位置进行了优化设计后,再次进行双轮同向跳动和转向仿真分析.仿真结果表明,优化后的车轮前束角随车轮上下跳动的变化量明显减小,转向特性曲线更加接近理想转向特性曲线,减少了转向时的前轮磨损.     

基于ADAMS的42t集装箱叉车转向机构的仿真与优化设计

42t集装箱叉车的转向机构采用由横置液压缸组成的一组六连杆机构,为了保证车轮转向时作纯滚动,需对六连杆机构优化设计.在ADAMS软件中对转向机构进行了建模和仿真,测量了该转向机构的转角误差;实现了转向机构的参数化建模,以转向机构的累计转角误差最小为目标函数对转向机构进行了优化设计,以优化设计的结果为参数在ADAMS中建立了叉车的整车模型,仿真结果证明优化设计的有效.     

基于SimulationX的高空作业平台虚拟样机的开发

以自行走直臂式高空作业平台为例,根据其机械结构将其分为俯仰机构、伸缩机构以及调平机构。应用Simulation X解决俯仰机构与调平机构的旋转关节以及伸缩臂伸缩机构设计等问题,搭建高空作业平台虚拟样机模型,为工作人员在各种虚拟环境中模拟其液压系统的运行以及更好地进行液压系统仿真提供一个便捷、直观的分析环境。     

基于ADAMS的调平机构优化

在臂架式高空作业平台的升降过程中,对工程平台进行调平是非常重要的内容。通过对调平机构的优化,可以更好地确保工作平台的水平姿态。该文对一种高空作业平台调平机构进行了优化设计,采用ADAMS对调平机构的铰点进行了设计研究,使臂架在变幅过程中上下调平油缸保持同步,工作平台水平度达到设计要求,成功实现了机构的优化设计。     

一种载货车双前桥转向机构的设计

以总布置为基础选定载货车双前桥转向机构的布置型式,建立转向梯形及摆臂机构的数学模型以及基于转向误差最小的优化模型进行接近真实工作条件的仿真,力求保证载货车双前桥汽车转向轮的运动协调性,以满足双前桥转向的严格要求.     

基于ADAMS的转向机构的优化设计

利用ADAMS软件建立麦弗逊悬架转向机构的虚拟样机模型,分析了转向机构中的关键点对阿克曼转向特性和车轮前束角变化特性的影响,对转向梯形进行了优化计算.优化计算过程中把麦弗逊悬架系统和转向机构作为一个整体系统进行运动分析,考虑了车轮跳动对转向误差的影响,并根据转向过程中的实际情况给予不同的权重,使得计算结果更符合实际情况.结果表明,优化设计后改善了转向梯形的运动特性和车轮前束角的变化特性.     

某车型转向系统NVH性能分析与优化

针对某车型怠速时转向系统NVH性能存在的问题,采用仿真分析与实验测试相结合的方法,对汽车转向系统进行动力学特性分析. 建立转向系统的有限元模型并对其进行仿真分析,通过转向系统客观振动测试和模态测试,验证了有限元模型的正确性. 为了有效解决汽车怠速共振问题,基于有限元方法对转向系统进行尺寸优化,优化后系统NVH性能改善明显,达到了汽车舒适性的要求,验证了基于CAE仿真方法对转向系统振动特性优化的可行性.      

爬壁机器人的轮式移动机构的转向功耗

移动机构转向功耗是爬壁机器人的关键性能参数.该文基于Herz接触理论建立了轮式移动机构转向功耗计算模型,仿真分析了分别采用纯滚动转向、滑动转向及滚动滑动混合转向的3种典型轮式移动机构的原地转向功耗,并与双履带式移动机构进行了比较.研制了上述3种轮式移动机构样机.根据仿真及实验结果确定爬壁机器人采用纯滚动转向差动驱动方案,移动机构的原地转向阻力接近直线行驶时的滚动阻力,转向功耗小.     

四轮独立转向电动汽车路径跟踪预测控制

对于四轮独立转向(4WIS)电动汽车采取前后轮同时转向的策略,建立4WIS电动汽车动力学模型,得到相关的状态空间表达式,推导出线性时变路径跟踪预测模型.基于模型预测控制理论,结合约束条件和优化目标函数,将控制算法转化为标准二次规划问题,设计了4WIS路径跟踪控制器;然后利用Matlab/Carsim联合仿真平台,进行双移线工况下的仿真试验,最后验证控制算法对速度和路况的鲁棒性,分析了控制器参数对算法实时性的影响.     

基于VB和ADAMS的水稻钵苗栽植机构参数优化及试验分析

以偏心-非圆齿轮行星系栽植机构为研究对象,构建偏心-非圆齿轮栽植机构简图并阐述其结构特点;建立栽植机构运动学模型,并在此基础上建立全自动参数优化软件,根据优化软件所得参数建立机构三维实体模型并做动态仿真试验;对机构做运动特性分析,构建虚拟试验台架,对支座受力进行分析;最后,试制样机并进行试验分析.试验表明:栽植机构的运动轨迹和工作姿态与全自动优化软件模拟轨迹一致,机构设计是可行的.     

重型汽车转向双摇臂机构的优化设计

转向双摇臂机构的运动协调性直接影响双前桥重型汽车的行驶性能,因此对其转向双摇臂机构的优化设计具有重要意义。文章介绍了重型汽车转向双摇臂机构的转向原理,用空间几何方法建立了双摇臂机构优化设计的数学模型,并用MATLAB软件优化工具箱中的优化计算函数来编制程序,对双摇臂机构参数进行了优化,使转向双摇臂机构的性能得到显著提高。     

线控独立转向-悬架导向机构的设计与分析

为了消除车轮跳动过程中悬架导向机构与转向杆系的干涉,实现精确独立转向,提高系统集成度,使无驱动半轴传动的全轮线控独立转向电动汽车前后轮采用相同的独立悬架-转向轮模块化结构,提出了一种一体化线控独立转向-悬架导向机构.根据空间机构学理论推导出该导向机构运动分析公式,利用MATLAB分析了单一变量对悬架动力学参数的灵敏度,确定优化设计变量.运用ADAMS/Car建立该导向机构的虚拟样机模型,在ADAMS/Insight模块中对其进行运动学灵敏度分析,找出关键优化设计变量并对其优化,改善悬架运动性能.     

蠕动转向关节动力学建模与分析

为确立拱泥机器人蠕动转向关节的运动关系,提出了可实现直行和转向运动的3自由度并联机构动力学模型.基于对3-UPS并联机构运动特性的分析吗,首先建立了3-UPS运动学模型,得出3-UPS并联机构动平台和各支链的速度以及加速度关系式.基于Lagrange方程建立3-UPS并联机构的动力学模型,确立了系统的驱动力、驱动力矩以及各个支链主动杆的驱动力.利用Matlab软件对其动力学模型进行仿真分析,得到的驱动力和驱动力矩变化曲线为拱泥机器人控制系统设计提供了技术支撑.也为少自由度并联机构动力学分析提供参考.     

重型车前悬架模型的建立及参数优化

使用MSC.ADAMS软件建立了不考虑簧片间摩擦作用的钢板弹簧模型及前转向桥参数化模型。通过对前悬架双轮平行轮跳动仿真的结果进行分析,修正了板簧刚度参数。以减小主销偏距为目标对悬架参数进行了优化,为重型车整车仿真做好了准备。     

风洞6PUUS并联实验台运动位置控制仿真及结构优化

针对风洞模型实验平台的6PUUS并联机构,分析了其工作原理及运动要求,运用并联机构运动学逆解及空间笛卡尔坐标变换理论求出了该类机构在任意实验给定欧拉角下的拉杆运动位置和滑块的运动插补路径.根据空间位置插补求解算法,验证了该算法的正确性.通过仿真分析获得了这类并联机构在工作范围内不发生滑块相撞的关键因素,最后结合机构参数的变化,对比优化前后的拉杆和动平台尺寸参数,证明该方法和仿真程序可以为这类并联机构的优化设计和奇异位形的辅助分析提供帮助.     

基于机液联合仿真的剪叉机构疲劳寿命分析

为解决工程机械复杂机液结构的疲劳寿命计算问题,以某型号高空作业平台剪叉机构为研究对象,提出了一种基于机液联合仿真的结构疲劳寿命计算方法.首先,建立了剪叉机构的机液联合刚柔耦合多体动力学仿真模型,分析了剪叉机构在举升过程中的受力情况,确定了极限工况为举升阶段79.2 s时刻,提取了各关键铰点处的载荷谱;并通过剪叉机构的油缸压力和结构应力测试实验,验证了动力学仿真模型的正确性;然后,基于联合仿真确定的极限工况和铰点载荷谱,对剪叉臂进行了极限工况下和单位载荷作用下的静力学分析,得到了剪叉臂结构应力分布情况;最后,利用铰点载荷谱和剪叉臂结构应力通过仿真获得剪叉臂疲劳损伤云图,确定了剪叉臂疲劳危险部位主要是剪叉臂各个零部件的连接位置处,为后续的疲劳寿命优化提供了基础.     

汽车转向梯形机构的优化设计

本文提出设计汽车转向梯形的数学模型,模型中考虑了主销后倾角,车轮外倾角及主销内倾角在转向时的作用.计算结果表明,优化后的机构参数更为合理.     

高空作业车俯仰关节混合灵敏度控制器设计

针对高空作业车工作斗载荷的变化以及其俯仰机构中电液伺服系统参数变化所引起的系统难以控制的问题,运用混合灵敏度的方法设计了H_∞鲁棒控制器,包括权函数的选择以及广义系统的构建。应用SimulationX环境下建立的高空作业车模型对控制器进行仿真验证,结果表明了H_∞混合灵敏度的控制方法可以有效的削弱工作斗载荷以及系统参数变化对系统控制的影响。     

基于MATLAB软件的铰链四杆机构运动分析仿真软件开发

建立了铰链四杆机构运动分析的数学模型 ,以MATLAB程序设计语言为平台 ,将参数化设计与交互式相结合 ,设计了铰链四杆机构仿真软件 ,该软件具有方便用户的良好界面 ,并给出界面设计程序 ,从而使机构分析更加方便、快捷、直观和形象 .设计者只需输入参数就可得到仿真结果 ,再将运行结果与设计要求相比较 ,对怎样修改设计做出决策 .它为四杆机构设计提供了一种实用的软件与方法