电传动履带车辆系统建模及加速性能仿真

随着科学技术的迅速发展,新材料新技术的不断应用,履带车辆传动系统从结构、要素和功能上都日趋复杂化、系统化,其更新换代的周期也日益见短。因此,采用先进的系统建模思想和仿真手段对车辆的性能进行分析与仿真对新型传动系统的开发和现有装备的改造都有着十分重要的意义。基于某小型电机的输出特性试验结果,运用模块化建模的思想建立了零差速电传动履带车辆的系统模型,并在MATLAB/Simulink下建立了整车动态系统仿真模型。然后,参考原车的试验条件,对采用零差速电传动方案改造后的虚拟样车的加速性能进行了仿真,并与原车机械传动的试验数据进行了对比,其结果表明采用零差速电传动方案可以大大提高车辆的加速性能。     

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。     

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。     

电传动履带车辆驱动系统建模与转向特性研究

为准确分析某电传动履带车辆转向特性，运用现代设计理论与方法—协同仿真与虚拟样机技术，借助动力学分析软件RecurDyn／Track—HM和控制系统分析软件Matlab／Simulink仿真平台，建立了整车行动部分三维多体动力学模型和控制系统模型。以不同车速υ、不同转向半径R下的转向特性为例，对其进行了理论分析与协同仿真分析，并通过与理论计算和试验结果对比验证了模型的正确性。该方法对深入了解整车的转向特性以及试验调试策略具有重要指导意义，可进一步缩短研制周期，降低研究成本，同时为履带车辆电驱动系统动态特性的深入研究提供了一条新的思路。     

火炮虚拟样机仿真研究

利用I-DEAS软件建立了某火炮的三维实体模型，通过接口程序将实体模型导入了ADAMS中，基于多体动力学理论建立了该火炮的虚拟样机，着眼于该火炮的射击稳定性，在两种稳定性较差的工况下进行了火炮发射过程的仿真，结果表明该火炮的发射稳定性是可以保证的，为该火炮的设计提供了一定的理论依据。     

履带车辆的履带模型与分析

由于履带的存在，使得履带车辆成为一个十分复杂的动力学系统。目前对履带车辆的研究越来越多的运用仿真的方法。履带模型是履带车辆建模与仿真过程中的关键问题。本文分析了履带-地面-负重轮之间的关系，阐述了两种履带模型的建模原理，并将其分别用于基于DADS的履带车辆平稳性模型当中。比较了履带车辆行驶过程中履带对平稳性能的影响，并对产生影响的原因进行了解释。本文的结论有助于运用仿真方法研究履带车辆的性能．     

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。     

基于虚拟样机的井下机器人行走仿真试验

在石油故障井井下作业探测机器人原理与结构设计的基础上,在Pro/E环境下建立了具有5000N牵引力、适应Φ90mm～Φ130mm井眼变化的石油井故障探测机器人虚拟样机,利用ADAMS建立了探测机器人运动学与动力学分析模型.通过机器人支撑脚卡紧过程仿真试验及其在不同井眼下的行走仿真试验,得出该探测机器人可以在石油井井下环境中卡紧井壁、适应不同的井眼变化、稳定行走,这为石油井探测机器人的改进设计与研制提供了可行的技术方案.     

基于虚拟样机的武器系统性能评估方案

讨论了利用虚拟样机技术仿真的意义和重要性,概括了ADAMS的主要特点,介绍了ADAMS中用户自定义函数的编制,首次将其应用引入到武器装备研究领域。分析了影响火炮射击性能的主要故障模式,提出了火炮正常工作的三个基本准则。在火炮拓扑结构分析的基础上,结合Fortran语言编制了火炮故障仿真模块,在ADAMS环境下建立了火炮虚拟样机。制定了基于虚拟样机的火炮射击性能评估方案,并提出了火炮性能评估函数的概念。最后,对虚拟样机的应用前景进行了展望。     

基于虚拟样机的磁浮列车转向机构动力学仿真

研究了CMS-03型中低速磁浮列车转向机构的动力学问题。首先在理论上分析了转向机构的作用和列车速度对钢缆拉力的影响,证明了钢缆拉力总是约等于钢缆预拉力。然后将虚拟样机技术应用于转向机构的动力学仿真,得到了与理论分析相同的仿真结果,并通过实验结果验证了仿真结果的可信性。研究结论为转向机构的设计和改进提供了可靠的参考依据。     

电动汽车驱动效率仿真研究

由于环境污染和能源危机，世界各国加快了电动汽车的研制步伐。驱动效率是电动汽车研究的一个重要性能参数，对电动汽车的行驶性能、能量消耗和续驶里程有一定的影响。通过建立电动汽车的整率动力学模型和仿真研究，分别对单电机和双电机结构下前轮驱动与后轮驱动的整车疆动效率进行分析，得出了电动汽车的高效率驱动形式。     

某型履带式自行火炮直线行驶性能仿真研究

采用计算机仿真技术,建立某型履带车辆的虚拟样机,对履带车辆的直线行驶性能进行了仿真研究。首先利用ADAMS仿真软件建立其虚拟样机,并通过与设计数据比较对样机进行初步验证;然后通过行驶仿真试验测得行驶阻力系数,同时得到了车速与路面条件对履带车辆行驶性能的影响规律,确定了履带车辆在各种路面行驶的合理车速;最后,以履带车辆通过2.5m宽壕沟为例,研究了履带车辆在克服各种障碍时的动力学性能。结果表明,应用履带车辆虚拟样机,履带车辆行驶过程中的动力学性能可以得到很好的预测。     

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。     

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。     

基于ADAMS的自动武器虚拟样机研究

以动力学仿真软件ADAMS为仿真平台,针对自动武器工作的特点提出了自动武器的仿真方法,包括自动武器连发控制仿真、复杂约束处理方法等。提出的方法能较好地实现自动武器连发仿真,提高仿真效率。     

基于虚拟人的虚拟样机造型设计

本文主要研究了人机工程学在产品设计中的作用,设计了一个基于虚拟人模型的虚拟样机设计方案,构建了相应的系统框架,并进行了初步实现,这对于虚拟产品开发技术的发展起到了一定的作用。