基于虚拟样机技术的某车辆性能仿真研究

在ATV提供的模型库的基础上,建立了某车辆的多体系统动力学模型,在体现履带车辆的动力性与机动性的特种路面上,对它的行走姿态进行了仿真。该模型有两条履带系统,每条履带系统由诱导轮、负重轮、主动轮、托带轮和108块履带板组成,整个模型共有1674个自由度。按照总体给定的条件,对四种典型情况进行了动力学仿真:(1)爬越32度坡;(2)跨越2.8米宽的壕沟;(3)翻越0.8米高的垂直墙;(4)10度起伏路面的直驶。成功地向模型中施加了车辆的牵引工况,建立了四种典型路面文件,编写了求解大模型虚拟样机的内存动态管理库,解决了车辆在爬坡过程中的“打滑”问题。并仿真计算了悬挂系统、行动系统与表达整车总体性能的力、力矩、速度与加速度等物理量的大小。通过上述仿真分析,为评价车辆的越野性能、动力性能和机动性能以及在设计阶段了解方案设计、总体布置以及动力等对整车性能的影响方面提供了可靠的定量的参考依据。     

一类自行火炮行走部分建模与仿真研究

虚拟样机技术又称机械系统动态仿真技术，它是在计算机上建立样机模型，用数字化样机代替传统的物理样机的一种技术。本文把虚拟样机技术引入履带车辆动力学分析领域，分析了某型自行火炮的结构组成及运动关系，建立了该型自行火炮的虚拟样机，并对用到的几个主要力学模型进行了介绍，最后对自行火炮的行驶过程进行了动力学仿真分析。     

基于Adams履带车辆工具箱的自行火炮行军试验仿真

用ADAMS10．1版增加的履带工具箱（ATV），建立了某自行火炮的多体系统动力学模型。该模型每条履带系统由一个诱导轮，6个负重轮，1个动力轮，3个托带轮和84块履带板组成，整个模型共有1051个自由度，详细分析了诱导轮，负重轮，动力轮，托带轮和履带板的受力状态，就下列4种情况在硬距面上进行了动力学仿真：一，双侧动力轮设定同样的转速，使自行火炮越过一障碍；二，双侧动力轮设定同样的驱动力矩，使自行火炮在平坦硬路面上行驶；三，一侧动力轮设定驱动力矩，另一侧动力轮设定驱动力矩为0，使自行火炮在平坦硬路面上转变；四，两侧动力轮设定大小相等，方面相反的驱动力矩，使自行火炮在平坦硬路面上转变，通过以上分析，得到定量分析自行火炮越野性能，动力性能和机动性能的依据。     

基于虚拟样机的电传动履带车辆性能仿真

建立和分析履带车辆动力学数学模型;应用多体动力学软件RecurDyn建立履带车辆动力学模型及地面模型,通过MATLAB/Simulink建立驱动电机控制系统模型,联合动力学模型与控制系统模型构建完整的整车虚拟样机;利用该虚拟样机对整丰的运动学及动力学分析,并与实车试验数据对比,验证了整车虚拟样机模型仿真的正确性,为电传动履带车辆的研发提供了新的试验方法.     

某突击步枪自动机数值仿真研究

枪械自动机是枪械主要组成部分,其动力学特性分析是自动机设计的关键技术。将Solidworks和ADAMS软件联合构建一个虚拟样机平台,建立了某突击步枪自动机多体动力学仿真模型,进行了数值仿真分析,仿真分析的结果与实验结果相比吻合很好,表明了该平台的正确性。构建的平台与方法可以得到自动机中任意构件的运动学和动力学特性,大大缩短了枪械设计周期并提高了设计准确性,为枪械自动机设计提供了定量依据,为枪械的研制提供了新的分析方法。     

基于DADS的履带车辆多体模型与仿真

将建模与仿真方法应用于覆带车辆，对于深入研究覆带车辆性能，降低研究成本，缩短研制周期具有重要意义，本文针对某型履带车辆，分别对其车体，悬挂装置，推进装置进行了基于DADS的多体建模与仿真，并对仿真结果与实验数据进行了比较，表明这个模型对于研究覆带车辆的平衡性能是合理的。     

自行火炮履带板疲劳寿命预测仿真研究

履带板的疲劳寿命是自行火炮维修保障体系中急缺的指标.由于履带板的载荷历程难以测试和载荷作用部位难以确定,疲劳寿命预测很难进行.通过ATV建立自行火炮行走系虚拟样机并构建数字化等级路面进行仿真,虚拟测试出履带板各载荷分量的历程并通过推断载荷分量的作用机理确定其作用部位.将有限元静应力分析结果导入MSC.Fatigue进行仿真分析,得到了履带板的疲劳寿命.同实际寿命对比,仿真寿命具有较高的可信性.提出的方法对于其它机械系统构件的疲劳寿命评估也有借鉴意义.     

某型步枪虚拟样机建模及仿真分析

以某型步枪为研究对象,研究了将Pro/E中实体模型导入到ADAMS中的方法,并利用气体动力学理论对气室压力进行了数值求解;在此基础上建立了该步枪的虚拟样机.通过仿真数据与试验数据的比较,验证了该样机的正确性.然后对该枪在射击状态下的动力学特性进行了分析.研究结果说明基于虚拟样机技术在该步枪动力学特性求解上可行性.     

基于组件的虚拟原型下的多体动力学仿真研究

通过分析机械系统多体动力学解算模型特点,从机械产品的协作开发与仿真角度,研究了基于组件方法建立机械系统虚拟原型,提出利用MVC设计模式构建多体动力学解算仿真模型。这种解算模式,实现了多体动力学解算仿真中,模型与解算逻辑的分离,维护了系统仿真中构件、铰约束、力元等组件的状态一致性。利于在不同的解算逻辑下组件和仿真方案的配置,方便了基于组件的协同开发与仿真。结果表明,基于组件的机械虚拟原型模型与多体动力学MVC仿真模型是可行的。     

基于ADAMS的某型通用机枪动力学建模与仿真

在分析某型通用机枪射击时运动和受力情况的基础上，利用PRO／E和ADAMS软件建立了该机枪的虚拟样机模型，并对其进行了校棱，结果证明该虚拟样机与机枪的运动和受力情况基本一致，符合工程分析的要求。在此基础上，对机枪射击时的动态特性进行了仿真计算，研究结果说明基于虚拟样机技术进行机枪动力学特性分析是可行的。     

电传动履带车辆动力性能协同仿真与试验研究

为了把某轻型履带车辆的机械传动系统改装成双电机独立驱动电传动系统,提出了驱动系统中感应电机、侧传动性能参数与整车设计参数和动力性能参数之间的合理匹配理论。借助动力学分析软件RecurDyn和控制系统分析软件Matlab/Simulink,对整车行走系统及电机驱动系统进行了混合建模和协同仿真,提出了转矩控制策略,分别从协同仿真和实车路况试验两方面对整车动力性能指标进行了客观评价。动力性能指标的仿真结果和试验结果均说明了电机驱动系统和整车参数的匹配是合理可行的,协同仿真模型及控制策略是正确的,体现了电传动履带车辆具有优越的动力性能。     

履带车辆平顺性仿真试验路面谱研究

路面谱研究是履带车辆行驶平顺性试验中的关键条件,路面谱模型的好坏直接影响到仿真的准确性,通过对国家标准GB7031-86中路面谱模型的研究,利用AR模型法模拟了国家标准路面谱的典型路面模型,并对该路面谱模型利用周期图法进行了谱分析,对其功率谱密度进行了验证,根据模拟生成的随机路面谱在Adams中生成路面。     

视景仿真中履带式车辆地形匹配算法研究

地形匹配算法是各种地面车辆仿真中的一项重要内容,地形匹配算法的优劣直接影响仿真效果的逼真度。在三点、四点地形匹配的基础上,将履带式车辆简化为六个支点的刚性系统,建立了履带式车辆六点地形匹配的数学模型,开发了相应的基于OpenGVS的C 程序,并进行了定量与定性检验且运用到多种车辆驾驶模拟器的视景仿真中,在各种道路(含立交桥)上的地形匹配效果均较好,尤其是在过弹坑、土岭、壕沟、小起伏地等特殊地形时能更真实的反应出车辆姿态变化情况。     

深海采矿履带式集矿机行走可行性仿真研究

履带式行走平台作为深海采矿集矿机子系统的工作平台行走在海底沉积物上进行深海采矿作业。分析了履带式行走平台简单数学模型,基于大型机械系统动力学分析软件履带车辆专用模块(ADAMS/ATV),构建了深海履带式集矿机多刚体系统模型。通过分析软件仿真了履带式集矿机虚拟样机在四种典型海泥路面上行走的过程,分析了仿真实验结果,履带式集矿机的深海行驶性能被证明比较满意。这种软泥上行走履带式车辆的建模和仿真研究方法被证明是一种有效的新方法。     

高速履带车辆悬挂系统动力学仿真

研究了高速履带车辆在不平路面(包括各种障碍)行驶时悬挂系统的动力学响应问题,采用多刚体动力学理论建立了高速履带车辆悬挂系统与地面作用的动力学模型,模型中特别考虑了履带对履带车辆动力学响应的影响。基于Matlab/SimuLink环境对所建模型进行了计算机仿真,并对车辆悬挂系统的动态响应进行了动画输出。仿真实例分析说明本文所建模型和建模采用的方法对高速履带车辆的悬挂系统的设计和动力学分析具有积极的作用。     

基于多体动力学理论的履带车辆悬挂特性仿真研究

采用实体建模的多体系统动力学方法，以某型履带车辆为例，建立了整车实体模型，分析了悬挂系统的非线性特性，并建立了悬挂系统模型。通过该型车辆的变悬挂参数仿真，分析了履带车辆整车模型的动力学特性。数值仿真和现场试验结果的对比表明，采用多体动力学方法研究车辆悬挂特性具有很高的可信度。通过对车辆乘坐舒适性的研究，得出了悬挂参数应随工况而改变（即采用阻尼可调式半主动悬挂）可改善车辆乘坐舒适性的结论。该模型能真实反映车辆行驶时的动力学特性，其建模方法还可以应用于类似车辆的动力学特性研究。