基于悬架刚柔耦合模型的汽车平顺性

基于多体动力学理论,应用机械系统分析软件ADAMS/Car,建立了计及悬架下摆臂、纵向推力杆和横向稳定杆柔性的刚柔耦合整车模型,其中柔性杆件的模态通过有限元分析获得.对车身、下摆臂垂直加速度功率谱密度以及悬架动行程和轮胎动位移进行了分析.并与多刚体模型的仿真结果进行了比较.研究结果表明:与刚体模型相比,刚柔耦合的作用使车身垂直加速度功率谱密度的幅值降低了21.5%,下摆臂垂直加速度功率谱密度的峰值减小71.3%,轮胎动载荷减小约10%,悬架动行程增大15%～20%;刚柔耦合模型之间的差异随车速提高,悬架构件的柔性在汽车平顺性分析中不可忽视.     

基于ADAMS的某客车平顺性仿真分析与优化

行驶平顺性分析在汽车研发过程中是至关重要的组成部分.对某型客车进行研究,利用ADAMS/Car模块建立客车的前后悬架模型、转向系模型、轮胎模型、动力总成模型、横向稳定杆模型和车架柔性体模型等子系统模型,并在ADAMS/Car中将上述模型组建成整车刚柔耦合模型.对建立的模型进行平顺性仿真,并对该客车进行了平顺性实车道路试验.最后利用ADAMS/Insight中的试验设计对整车刚柔耦合模型的悬架参数进行了优化设计.     

刚柔耦合空间闭链机器人轨迹跟踪与振动抑制研究

针对含多变量高维度空间刚柔耦合闭链机器人的轨迹跟踪和振动抑制问题,提出了一种基于前馈补偿的PD控制方法。首先,采用有限元法对柔性空间构件进行离散,基于浮动坐标系描述柔性构件位移场矢量,并根据Lagrange方程建立考虑刚性末端执行器微小位移的刚柔耦合空间并联机器人动力学模型;然后,利用前馈控制对预先求出的含耦合效应的控制力矩进行补偿,提高刚柔耦合控制系统的响应速度及跟踪性能,同时通过PD控制律保证空间闭链机器人的轨迹精度,并对不同末端载荷作用下的轨迹跟踪精度进行分析;最后,与位置PID算法进行了比较。结果表明:与位置PID算法相比,基于控制算法作用下的刚性末端执行器轨迹精度得到提高,其中,X方向误差降低了89.7%,Y方向误差降低了4.3%,Z方向误差降低了12.9%,柔性空间构件产生的振动得到了有效抑制。     

刚柔耦合串联机械臂末端位置误差分析与补偿

机械臂连杆柔性、关节柔性等非线性变形的综合影响,导致其末端位置发生偏离而产生误差.本文以IRB1410型串联机械臂为研究对象,采用理论分析、仿真分析与实验验证相结合的方式,对机械臂末端位置误差进行分析与补偿研究.首先,建立机械臂刚柔耦合理论误差模型,并运用Newmark β法进行数值仿真分析;联合ANSYS和ADAMS...     

综合关节和杆件柔性的机械臂刚柔耦合建模与仿真

基于Lagrangian方程和转子非线性扭簧模型,建立柔性机械臂刚柔耦合动力学模型;通过假设模态法将物理坐标转换为模态坐标;利用ADAMS建立了虚拟样机,用于求解仅考虑杆件柔性时的运动;在Matlab中编写了Runge-Kutta算法,用于求解综合关节和杆件柔性时的运动。针对重力和驱动力作用下的垂直面摆动,给出了不同末端负载影响下的柔性关节转角和末端变形曲线;分析了关节柔性与杆件柔性之间的耦合关系。结果表明关节柔性不可忽略,关节和杆件柔性耦合作用下的末端振动小于两者的叠加,振型由关节和杆件的柔性确定,但幅值主要受驱动力影响。     

玉米摘穗割台刚柔耦合减损机理分析与试验

为探究刚柔耦合结构在玉米摘穗中的减损作用及机理,以板式摘穗机构和具有缓冲弹簧的轮式摘穗机构为2种基本结构,以刚性触穗表面和柔性触穗表面为2种基本表面,构建4种摘穗机构作为研究对象,进行摘穗速度下的玉米果穗碰撞试验,分析碰撞参数和籽粒损失情况。结果显示,刚柔耦合结构可有效改变碰撞参数,并降低果穗籽粒损失。缓冲弹簧可缩短果穗的碰撞时间,当轮式摘穗机构触穗表面分别为刚性、柔性材料时,碰撞时间比板式摘穗机构分别缩短62.2%、67.3%,碰撞冲量降低60.6%、76.0%,掉粒质量降低14.4%、25.6%。柔性触穗表面可降低果穗受到的冲击力,在板式和轮式摘穗机构上,柔性触穗表面的果穗碰撞时间比刚性触穗表面分别延长78.4%、53.8%,最大冲击力降低45.1%、55.2%,碰撞冲量降低19.9%、51.2%,掉粒质量降低34.1%、42.8%。本研究可为玉米摘穗割台的减损设计提供理论依据。     

串联机器人多模式标定与刚柔耦合误差补偿方法研究

工业串联机器人有着较大的几何误差,还存在着不可忽视的非几何误差,使其在高精度领域的应用受限。本文建立了一种包含几何与柔性误差的完整刚柔耦合位置误差模型,并采用基于预测残差和加权递推平均滤波算法改进的Levenberg-Marquardt算法(M-LMA)辨识耦合误差参数。为了提高测量过程的效率及可靠性,结合测量设备的检测特性与末端执行器的几何特性两种外部约束,提出了一种基于线性递减权重的粒子群算法(LDW-PSOA)的测量位姿智能选取方法。重点提出了一种局部精补偿方法,其可与标定或者全局补偿同时使用,也可直接单独使用。同时,根据机器人自身特性及加工需求,提出了一种基于预测精度与参数数量的模型择优方法,并且制定了一种多模式精度提高策略。此外,将本文所建立的模型及提出的算法集成于Matlab开发平台,实现GUI交互系统。实验结果表明,本文提出的精度提高策略不仅能以多种方式实现机器人高精度定位的性能,且具有高效可靠的测量过程。     

基于绝对节点坐标法的空间并联机构刚柔耦合动力学建模

为研究柔性杆件对空间并联机构动力特性的影响,以具有结构冗余的3-RRPaR空间并联机构为研究对象,提出建立冗余空间并联机构刚柔耦合动力学模型的通用方法.基于绝对节点坐标法建立了三维二节点梁单元模型,分析了机构的结构特征,利用拉格朗日乘子法推导了机构的刚柔耦合动力学方程,采用广义α方法在Matlab中对其动力学方程进行数...     

植物茎秆柔性夹持装置刚柔耦合仿真与试验

针对现有植物茎秆夹持装置存在夹伤茎秆、夹持行程及夹持力不可调等问题,设计一种植物茎秆柔性夹持装置,夹持手内置弹簧可实现植物茎秆柔性夹持,能进行夹持力与夹持行程双调节,更好适应植物茎秆在力学试验、嫁接、茎秆切割试验等领域夹持需求。基于所建立夹持装置刚柔耦合仿真模型,进行夹持力、夹持行程、弹簧刚度等多因素动力学对比仿真与试验分析,以弹簧刚度为设计变量进行灵敏度及稳定性分析,研究不同弹簧刚度对柔性夹持装置夹持性能的影响。仿真与试验结果表明：装置最大夹持直径为68.8 mm,基于所构建夹持装置精准夹持力模型,可平稳调控夹持行程、速度及夹持力;随着弹簧刚度的增加,夹持力逐渐变大,夹持稳定性增加,综合比较发现当弹簧刚度为10 N/mm时,可满足装置施加400 N切割力时植物茎秆稳定夹持需求,柔性夹持力波动较小,能有效避免损伤植物茎秆。     

基于ADAMS的发动机总成悬置系统的改进设计

针对某车辆改换发动机总成后,在怠速工况下横向晃动过大的现象,利用ADAMS建模,分析发现原悬置系统与改换后的发动机总成不匹配。因此,利用ADAMS的优化和仿真试验功能,确定出悬置系统的改进设计参数。试验表明,改进后的悬置系统有效地解决了存在的问题。     

基于ADAMS的汽车麦弗逊式前悬架建模仿真及优化

麦弗逊式独立悬架被广泛应用在现代的乘用车里,以麦弗逊式前悬为研究对象,利用了虚拟样机软件ADAMS,在ADAMS/Car中建立麦弗逊式前悬的模型,并对其进行了仿真,然后利用ADAMS/Insight对9个硬点坐标值中对前悬定位参数有较大影响的坐标值进行了优化,并利用后处理模块ADAMS/PostProcessor得到优化后的结果,成功得到了该车辆前悬的最优选型方案。     

基于ADAMS的前悬特性分析及优化

合理的定位参数可以保证车辆的直线行驶稳定性、转向轻便性以及避免轮胎的过度磨损.通过在ADAMS/CAR中建立麦弗逊悬架,根据悬架定位参数的变化,对车辆的性能进行分析,并将分析结果与K&C台架数据进行比较.依据仿真结果在ADAMS/Insight,对所建立的前悬模型进行硬点优化求解,提高车辆性能.     

基于刚-柔耦合多柔体动力学的悬架系统分析及优化

利用柔性多体动力学方法建立了基于ADAMS软件平台的双横臂扭杆弹簧式独立悬架动力学仿真分析模型,并根据所建立的模型,采用分离参数的方法对悬架的相关参数进行分析,研究影响轮胎偏磨的敏感参数,并优化其模型。     

基于ADAMS/VIEW与ISIGHT动力总成悬置系统仿真与优化

动力总成悬置系统的性能参数设计的优劣直接影响到整车的NVH指标,这是整车开发的一项关键技术。以某国产客车为研究对象,在ADAMS中建立动力总成悬置系统的多体动力学仿真模型,并利用ISIGHT多目标优化法对悬置系统刚度进行优化设计。优化后的悬置能有效提高解耦率,从而改善系统的NVH性能。     

基于ADAMS的双横臂独立悬架的优化设计

根据多刚体系统动力学原理,建立了双横臂独立式前悬架虚拟样机模型,并在虚拟样机软件ADAMS/VIEW模块上进行仿真。在此基础上对前悬架的各个参数进行优化设计,并得到优化后的悬架布置方案。     

基于ADAMS的双横臂悬架的优化设计

在分析双横臂悬架结构的基础上,采用ADAMS仿真软件对其进行建模;在分析双横臂悬架的车轮侧向移动量等参数的基础上,对轮胎的异常磨损进行了分析。以车轮侧向滑移量为优化目标,基于双横臂悬架关键零件的参数化,对双横臂悬架系统进行优化,实现了车轮侧向滑移量最小化的优化,降低了轮胎的磨损。     

基于ADAMS的车轮定位参数优化设计

本文应用汽车动力学分析软件ADAMS建立了汽车前悬架—转向系统的仿真模型,并采用单轮激振方式对模型的动力学特性进行了仿真分析。主要分析了车轮跳动过程中车轮侧滑量与车轮定位参数的关系,以及车轮定位参数相互之间的影响,这些研究为车轮定位参数的初始设计提供了技术依据。最后,应用ADAMS软件对模型进行了优化设计,优化目标是车轮跳动过程中车轮的侧滑量最小,设计参数是车轮的四个定位参数:车轮外倾角、前轮前束、主销内倾角和主销后倾角。     

基于ADAMS的悬架仿真及优化

基于某型号汽车的悬架系统,采用动力学仿真软件ADAMS/Car对该悬架系统进行仿真分析与优化。在ADAMS系统中构建悬架模型,展开平顺性仿真分析和悬架参数仿真分析,获得车轮定位参数仿真数据,并通过ADAMS/Insight模块对车轮定位参数做优化设计,找出合适的优化方案。这为以后的悬架改进提供了优化基础,改善了车辆的平顺性和操纵稳定性,最终达到研究悬架参数对改善车辆行驶平顺性的目的。