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拱架式贴片机横梁刚柔耦合动态仿真优化设计 被引量:5
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作者 姜涛 唐火红 冯宝林 《机械设计与制造》 北大核心 2014年第6期31-34,共4页
横梁的抗振性能是影响拱架式高速高精度贴片机贴装精度和效率的关键因素,并且对贴片机整机的稳定性也有重要影响。为提高抗振性能,以横梁为研究对象,提出结合刚体和柔性体多体动力学理论以及有限元的方法建立贴片机的刚柔耦合多体模型,... 横梁的抗振性能是影响拱架式高速高精度贴片机贴装精度和效率的关键因素,并且对贴片机整机的稳定性也有重要影响。为提高抗振性能,以横梁为研究对象,提出结合刚体和柔性体多体动力学理论以及有限元的方法建立贴片机的刚柔耦合多体模型,对其进行多个贴装周期的仿真,分析基于各个不同截面结构的横梁条件下,安装在横梁上的贴装头的振动幅值变化和加速度变化,以评估横梁的抗振性能。分析结果表明,横梁的抗振性能对贴装头的稳定性有决定性的影响,改变横梁截面结构布局以及筋板厚度可对横梁的抗振性能进行优化,优化后,抗振性能显著提高。 展开更多
关键词 拱架式贴片机 横梁 抗振性能 刚柔耦合多体模型 结构设计
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薄壁四点接触球轴承-腕部关节系统接触动力学分析
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作者 赵宝旭 姚廷强 +1 位作者 钱建伟 赵德春 《机电工程》 CAS 北大核心 2024年第5期870-877,共8页
在机器人实际工况中,针对含有薄壁四点接触球轴承的机器人腕部关节系统的运动稳定性问题,对腕部系统模型进行了简化设计和仿真研究。在考虑薄壁结构的弹性变形和动态接触作用耦合影响的基础上,建立了刚柔耦合工业机器人腕部关节系统模型... 在机器人实际工况中,针对含有薄壁四点接触球轴承的机器人腕部关节系统的运动稳定性问题,对腕部系统模型进行了简化设计和仿真研究。在考虑薄壁结构的弹性变形和动态接触作用耦合影响的基础上,建立了刚柔耦合工业机器人腕部关节系统模型,分析了不同受载工况和正反转驱动下的变形规律和动态特性。首先,基于多体动力学和Hertz接触理论,设计了包含薄壁四点接触球轴承和中空轴及基座的腕部关节系统刚柔耦合接触动力学仿真模型;然后,考虑薄壁中空轴、基座、轴承套圈和保持架的结构弹性变形、钢球和套圈滚道、保持架的动态接触作用,研究了机器人腕部关节系统两种实际工况对保持架和钢球角速度、保持架和薄壁基座振动位移、钢球与套圈的动态接触力的影响;最后,计算分析了两种工况下腕部关节系统的动态载荷规律和振动响应特性。研究结果表明:在相对较大的径向载荷作用下,保持架和钢球会出现打滑现象,速度呈现周期波动,保持架和基座具有更好的运动稳定性,其薄壁轴承内部载荷降低,主副接触对均承担联合载荷,轴承内部载荷稳定性也更好。该仿真模型及结果可以为薄壁腕部关节系统的动力学分析与设计提供参考。 展开更多
关键词 刚柔耦合工业机器人 腕部关节系统模型 薄壁四点接触球轴承 结构弹性变形 振动特性 动态接触 薄壁中空轴-球轴承-基座的刚柔耦合多接触动力学模型
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虚拟迭代法转向节载荷谱提取与验证 被引量:6
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作者 董国疆 王威 +1 位作者 杜飞 郎玉玲 《机械强度》 CAS CSCD 北大核心 2020年第6期1323-1331,共9页
汽车底盘零部件载荷谱是分析构件疲劳、可靠性和耐久性的关键要素,但是在实车强化道路载荷谱提取流程,关键环节处理以及误差评估等方面仍需进一步实践和直接验证。基于此,以某型汽车转向节为研究对象,建立整车刚柔耦合多体动力学仿真模... 汽车底盘零部件载荷谱是分析构件疲劳、可靠性和耐久性的关键要素,但是在实车强化道路载荷谱提取流程,关键环节处理以及误差评估等方面仍需进一步实践和直接验证。基于此,以某型汽车转向节为研究对象,建立整车刚柔耦合多体动力学仿真模型,通过试验场强化道路试验校准,对标实测关键点监测信号与迭代仿真的误差小于30%,验证了整车多体模型的响应精度;实车采集试验场耐久性测试强化路面载荷谱,运用虚拟迭代法进行仿真分解获取转向节连接点载荷谱;以石块路丙和搓板路典型工况为例,采用惯性释放法将连接点载荷谱作为输入激励,求解转向节时域应变场,获取监测点应变时域曲线,对比实测信号分析相对误差小于20%,满足载荷谱后续使用的精度要求。研究表明,应变标定法是对虚拟迭代载荷谱提取效果的直接验证,证明了载荷谱提取技术路线的可行性和精确度,为汽车底盘零部件的开发和疲劳耐久性分析验证提供参考依据。 展开更多
关键词 载荷谱 刚柔耦合多体模型 虚拟迭代 转向节
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3D数字路面底盘构件载荷分解研究 被引量:5
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作者 董国疆 王威 +1 位作者 杜飞 韩用 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2021年第17期213-221,270,共10页
汽车底盘零部件载荷谱是分析构件疲劳性能的关键要素。传统采用虚拟迭代提取载荷谱的方法存在研发周期长、成本高等缺点。基于此,采集了试验场典型强化路不平度的高程数据,建立3D数字路面模型,开展了试验场典型强化道路试验,得到实车轮... 汽车底盘零部件载荷谱是分析构件疲劳性能的关键要素。传统采用虚拟迭代提取载荷谱的方法存在研发周期长、成本高等缺点。基于此,采集了试验场典型强化路不平度的高程数据,建立3D数字路面模型,开展了试验场典型强化道路试验,得到实车轮心六分力、悬架和车身关键点监测信号;基于ADAMS/CAR建立整车刚柔耦合多体动力学模型,并通过室内台架试验依次对整车模型和轮胎模型进行校验;采用3D数字路面法和虚拟迭代法开展整车多体动力学仿真,并将仿真数据与实车测试信号从时域、频域、RMS值、伪损伤比和穿级计数等数据统计角度分析对比。结果表明,基于3D数字路面仿真数据精度略低于虚拟迭代法,但两种方法在各典型路面工况下监测信号时域和频域曲线整体趋势基本一致,RMS值相对误差在30%以内,伪损伤比值均介于0.65~1.70,可满足后续疲劳分析的精度要求;3D数字路面仿真能够较为准确的反映强化路载荷工况,在零部件研发初期可进一步提高效率,降低成本。 展开更多
关键词 载荷分解 3D数字路面 虚拟迭代 刚柔耦合多体模型 轮胎模型
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基于虚拟迭代及有限元理论的某中型货车驾驶室疲劳寿命研究 被引量:19
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作者 刘俊 刘亚军 +2 位作者 张少辉 杨建森 董强强 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第13期1588-1595,共8页
以某中型货车的驾驶室为研究对象,通过整车典型强化路面试验测量得到驾驶室悬置位置及车架上相应位置的加速度响应信号,并基于K&C试验台和MTS试验台分别测量得到驾驶室质心、转动惯量和衬套刚度阻尼等参数。采用ADAMS建立驾驶室和... 以某中型货车的驾驶室为研究对象,通过整车典型强化路面试验测量得到驾驶室悬置位置及车架上相应位置的加速度响应信号,并基于K&C试验台和MTS试验台分别测量得到驾驶室质心、转动惯量和衬套刚度阻尼等参数。采用ADAMS建立驾驶室和车架的刚柔耦合多体动力学模型;采用Femfat.lab软件使用虚拟迭代的方法计算驾驶室悬置处和翻转机构处的载荷谱;最后运用Miner线性疲劳累积损伤理论在疲劳仿真软件n Code中进行疲劳分析。通过台架试验验证了疲劳仿真的结果,并通过结构尺寸参数的重新设计使驾驶室前围板的疲劳寿命满足了设计要求。 展开更多
关键词 惯性释放 刚柔耦合多体模型 虚拟迭代 疲劳分析 参数重设计
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基于轮胎六分力的某商用车车架疲劳分析 被引量:20
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作者 刘俊 张海剑 +2 位作者 王威 刘亚军 周福庚 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第21期2583-2589,共7页
实验以某重型商用车车架为研究对象,在汽车的3个车轴上共安装6个六分力仪,并在定远试验场多种路况下进行实车测试,获得车轮轮心处六分力。在HyperMesh中对车架进行有限元建模并应用惯性释放理论获得车架的单位载荷应力场分布。在ADAMS... 实验以某重型商用车车架为研究对象,在汽车的3个车轴上共安装6个六分力仪,并在定远试验场多种路况下进行实车测试,获得车轮轮心处六分力。在HyperMesh中对车架进行有限元建模并应用惯性释放理论获得车架的单位载荷应力场分布。在ADAMS中建立整车刚柔耦合动力学模型,并将实车测试获得的轮心六分力导入模型中进行仿真,求得车架与悬架接附处的载荷谱。结合车架单位载荷应力场分布、车架与悬架接附处的载荷谱及车架材料的应变(ε)疲劳寿命(N)曲线,根据线性累积损伤理论,使用nCode软件对车架进行疲劳仿真分析,分析结果表明该车架可靠寿命符合国家相关安全规定,满足设计要求。该仿真结果也被试验所验证。 展开更多
关键词 车架 刚柔耦合多体模型 六分力 载荷谱 疲劳分析
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基于六分力仪提取载荷谱的某乘用车副车架疲劳分析 被引量:5
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作者 张少辉 刘俊 刘亚军 《农业装备与车辆工程》 2017年第6期49-53,共5页
以某乘用车前副车架为研究对象,在定远试验场用六分力仪提取该乘用车4个轮心的载荷谱,在ADAMS中建立副车架与悬架的刚柔耦合多体动力学模型,将基于六分力仪提取的轮心载荷谱,导入到该多体动力学模型中求取副车架结合部位的载荷谱,在Hype... 以某乘用车前副车架为研究对象,在定远试验场用六分力仪提取该乘用车4个轮心的载荷谱,在ADAMS中建立副车架与悬架的刚柔耦合多体动力学模型,将基于六分力仪提取的轮心载荷谱,导入到该多体动力学模型中求取副车架结合部位的载荷谱,在HyperMesh软件中对副车架进行单位载荷下的静力分析,最终在疲劳仿真软件n Code中对其进行疲劳仿真分析。通过台架试验验证上述疲劳仿真分析结果,对副车架进行结构上优化,其疲劳开裂问题得到解决。 展开更多
关键词 前副车架 六分力仪 刚柔耦合多体模型 疲劳分析 结构优化
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基于虚拟迭代的某重型商用车驾驶室疲劳分析 被引量:10
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作者 孟科委 王启栋 +1 位作者 胡金芳 谷先广 《合肥工业大学学报(自然科学版)》 CAS 北大核心 2021年第2期158-163,共6页
文章以某重型商用车的驾驶室为研究对象,在定远试验场典型路况下采集目标信号,建立驾驶室-车架刚柔耦合多体动力学模型。应用虚拟迭代方法提取驾驶室与悬置系统连接处载荷谱,根据线性疲劳累积损伤理论对驾驶室进行疲劳寿命分析,并与室... 文章以某重型商用车的驾驶室为研究对象,在定远试验场典型路况下采集目标信号,建立驾驶室-车架刚柔耦合多体动力学模型。应用虚拟迭代方法提取驾驶室与悬置系统连接处载荷谱,根据线性疲劳累积损伤理论对驾驶室进行疲劳寿命分析,并与室内台架道路模拟试验结果进行对比,验证了仿真分析结果的正确性。通过对危险部件进行结构改进提高了驾驶室的疲劳寿命,为实车改进提供了方案,节约了试验成本。 展开更多
关键词 驾驶室 虚拟迭代 刚柔耦合多体模型 载荷谱 疲劳分析
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基于虚拟迭代的装载机后处理支架载荷谱获取方法 被引量:5
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作者 付春雨 曾超 +2 位作者 刘宏杰 刘伦伦 程市 《现代制造工程》 CSCD 北大核心 2021年第1期17-21,共5页
在对整车或复杂零/部件结构进行疲劳寿命预测分析时,连接位置处的载荷谱获取是一大难点。针对这一难点,设计了试验与仿真相结合的方案:首先进行加速度信号采集试验;然后基于实测悬置软垫的特性参数,利用ADAMS软件建立发动机后处理系统... 在对整车或复杂零/部件结构进行疲劳寿命预测分析时,连接位置处的载荷谱获取是一大难点。针对这一难点,设计了试验与仿真相结合的方案:首先进行加速度信号采集试验;然后基于实测悬置软垫的特性参数,利用ADAMS软件建立发动机后处理系统的刚柔耦合多体动力学模型;最后借助Femfat_Lab与ADAMS软件进行联合仿真,将试验采集到的装载机后处理支架悬置软垫附近加速度信号作为目标响应信号,通过虚拟迭代的方法反求位移激励信号,驱动刚柔耦合多体动力学模型求得连接位置处较准确的载荷谱数据。某型号装载机后处理支架的虚拟迭代结果验证了该方案的合理性与准确性。 展开更多
关键词 载荷谱 刚柔耦合多动力学模型 后处理支架 虚拟迭代
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