機械系統(tǒng)動力學的虛實混合仿真建模方法研究.pdf

1、計算機及其相應技術的發(fā)展為建立機械系統(tǒng)虛擬樣機提供了一個有效的手段，機械系統(tǒng)動力學中的許多難題均可以采用虛擬樣機技術來解決，虛擬樣機技術正以它不可比擬的優(yōu)越性被廣泛運用到機械系統(tǒng)動力學分析中。在產品開發(fā)過程中應用虛擬樣機技術，可以縮短產品開發(fā)周期，節(jié)約產品開發(fā)成本，使企業(yè)在市場競爭中取得相當?shù)氖袌龇蓊~和利潤。 建立能準確反映真實機械系統(tǒng)運動與動力特性的虛擬樣機，是機械系統(tǒng)動力學分析中的一個主要問題。一般的多剛體系統(tǒng)模型，比較適合

2、于反映構件剛度較大的機構的運動與動力參數(shù)。而對于那些受力大、高速運行，并且含有在運動中柔性特征非常明顯的低剛度構件的系統(tǒng)，就不能準確的反映系統(tǒng)的運動狀況了。 本文主要研究了虛實混合仿真建模的方法，并建立了含有明顯柔性特征機構的虛擬樣機仿真模型。本文以已有的曲柄滑塊實驗臺真實系統(tǒng)為例，采用三維造型軟件和多體系統(tǒng)動力學仿真軟件等，建立了虛擬樣機剛體模型，然后使用有限元計算軟件建立模態(tài)中性文件，將柔性體引入虛擬樣機模型替換掉剛性體，建

3、立剛柔耦合虛擬模型，最后利用此剛柔耦合虛擬模型仿真分析，得出了曲柄滑塊實驗臺的運動仿真參數(shù)，同時進行了相應物理樣機的實驗，將得出的實驗數(shù)據與仿真數(shù)據進行了對比分析，依據對比分析結果對虛擬樣機模型的參數(shù)做了修正研究，從而得到了可以準確仿真的剛柔耦合系統(tǒng)虛擬樣機，總結出了一種虛實混合模型建立、修正的方法。 分析結果表明采用虛一實混合建模方法得出的虛擬樣機，可以較好的反映物理樣機的運動特性，為機械系統(tǒng)剛柔耦合混合仿真虛擬模型的構建，探