坐骑式割草机侧翻驾驶员损伤研究

为进一步研究坐骑式割草机翻滚保护装置(Roll-Over Protective Structures,简称为ROPS)的安全保护性能,以某坐骑式割草机为研究对象,分别建立坐骑式割草机失稳后无初速度沿15°斜坡自由翻滚的几何非线性有限元模型和多刚体有限元模型,得到坐骑式割草机侧翻过程中ROPS变形和驾驶员分别在两点式安全带和三点式安全带约束系统保护下的动态响应和损伤值。以上两种有限元结合仿真的结果表明:(1)两点式安全带驾驶员与三点式安全带驾驶员在侧翻过程中均未被坐骑式割草机甩出;两点式安全带驾驶员在15°坡侧翻过程中相较于其他部位,颈部受到的伤害更大;三点式安全带由于肩带的作用,驾驶员的颈部受到很好地保护。(2)验证了ISO21299标准要求的坐骑式割草机侧翻后地面上的任何物体以及ROPS变形过程中的任何部位不侵入容身空间(Deformation Limiting Volume,简称为DLV),不能作为驾驶员安全的唯一评价标准。     

基于虚拟样机技术的随机路面输入平顺性仿真分析

以某皮卡车为研究对象,利用ADAMS/VIEW软件建立了车辆多刚体动力学模型,并进行了随机路面下的仿真。将仿真所得结果与试验所得结果进行了对比,结果表明数据吻合较好,整车模型建立准确,为进一步对车辆做设计分析打下了良好的基础。     

基于整车性能的悬架匹配优化设计

以某多功能商务车为研究对象,利用ADAMS软件建立了整车多刚体动力学模型,并以车身垂直加速度和角加速度为目标函数对悬架系统进行优化设计。将优化前、后整车性能仿真结果进行了对比,结果表明优化后的悬架参数能有效地改善车辆的行驶性能。研究结果为虚拟样机技术在车辆工程中的实际应用提供了参考。     

麦弗逊式独立悬架运动特性

利用柔性多体动力学方法建立了基于 ADAMS软件平台的麦弗逊式独立悬架动力学仿真分析模型。利用该模型对某车辆前麦弗逊式独立悬架的运动学特性进行了仿真和试验对比分析。结果表明 :悬架构件的柔性对悬架运动中车轮定位参数的变化有明显的影响 ,与实测值相比 ,采用多柔体模型对悬架运动特性参数进行仿真计算的精度比采用多刚体模型的精度高得多。柔性多体悬架动力学仿真模型 ,为车辆设计阶段准确预测计及悬架影响因素时的汽车操纵稳定性提供了有效方法。     

车辆悬架多刚体动力学分析及PID控制研究

以多刚体系统动力学的拉格朗日方法对车辆悬架进行研究，建立了基于多刚体系统动力学的主动悬架系统模型，并采用PID控制策略，进行了理论分析和计算机仿真。计算结果表明，构建的以多刚体系统动力学方法同PID控制策略相结合的车辆悬架系统性能良好，是一个行之有效的进行综合仿真和优化控制的系统。     

基于ADAMS的轻型越野车操纵稳定性的仿真与试验

为了对整车操纵稳定性进行评价和预测,在以多刚体理论为基础的ADAMS软件中建立整车多体动力学仿真模型。整车仿真模型包括:前悬架,后悬架,转向系,前后轮模型以及发动机模型。通过设置控制文件对整车进行操纵稳定性的仿真,并与样车的操纵稳定性试验对比,且二者吻合,说明建立了正确的虚拟样机模型,并对仿真结果进行计分评价,有效地分析了样车的操纵稳定性,为进一步改进实车的操纵稳定性提供了有力的依据。     

汽车钢板弹簧柔性体建模与仿真研究

为了建立钢板弹簧的动力学分析模型,研究其在整车动力学分析方面的应用,利用HyperWorks建立板簧的有限元模型,并计算板簧的刚度.刚度模拟值与试验值能较好地吻合,验证了生成的板簧有限元模型和计算方法的正确性.在HyperWorks中通过定义模态综合法卡片CMSMETH和超单元边界自由度卡片的方法,生成板簧的模态中性文件.在ADAMS/CAR中导入板簧模态中性文件,并建立刚柔耦合的整车多体动力学模型.通过对整车模型进行平顺性脉冲输入仿真,并与试验结果对比,分析利用此方法建立的柔性体板簧在动力学方面的应用.由结果可知,建立的板簧能很好地反映动态特性,可用于整车仿真分析.     

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.     

基于修正Craig-Bampton方法的轮胎动态子结构模型

以轮胎模态试验获取的模态参数和参数化轮胎有限元模型为基础,通过优化方法使有限元模型的计算模态参数与试验模态参数一致,获得动力学等效的轮胎模型,将该模型视作连接车辆与地面的子结构,基于修正的Craig-Bampton方法和轮胎接地界面特性,得到轮胎子结构的主模态集和约束模态集,使用模态综合方法实现轮胎子结构模型与车辆多体动力学模型的耦合,此模型可广泛应用于车辆平顺性仿真和整车动态优化设计.     

车辆多体动力学模型的动态仿真

利用多体动力学分析软件对某国产轿车的动力学特性进行仿真。首先建立了包含前后悬架系统、转向系统以及轮胎的整车模型,并时与整车性能影响最大的悬架系统进行模拟测试和优化修改,从而提高车辆的操作稳定性和平顺性。最后用频率正弦扫描的方法测试了整车模型的动力学特性。仿真结果显示,该车辆模型具有转向不足的特性,同时平顺性能也比较理想。用频率扫描仿真方法可以简单快速地获得车辆的整体模态特性．避免了随机振动分析方法要考虑随机振动信号的不确定性,为分析车辆动态特性提供了一种快速便捷的方法。     

圆柱压缩螺旋弹簧三维静动态有限元分析与寿命预测

在充分考虑圆柱压缩螺旋弹簧的受力及结构特点的基础上,建立了比较符合实际的三维有限元计算模型,并对压缩螺旋弹簧进行了动静态有限元分析,获得了弹簧的刚度,进行了静强度校核、疲劳寿命估算和模态分析。分析结果表明,弹簧满足设计要求。     

基于结合部动力学特性的立柱-主轴系统动力学模型研究

针对某卧式加工中心动力学特性分析的需要,论述了主要影响其动力学特性的立柱-主轴系统中导轨结合部、螺栓结合部、滚珠丝杠结合部以及轴承4类结合面分布情况,提出各类结合部动力学参数提取方法与有限元建模方法.通过试验测试与有限元分析相结合的手段识别导轨结合部刚度与阻尼,利用赫兹接触理论计算出滚珠丝杠接触刚度.在此基础上,建立了某卧式加工中心立柱-主轴系统有限元分析模型,通过测试立柱-主轴系统轴端频率响应函数验证了该有限元分析模型的准确性,并分析得出了该立柱-主轴系统导轨结合部对系统动态性能的影响情况.     

清田整地机碎土辊耙齿有限元分析

利用有限元非线性分析法建立了清田整地机碎土辊耙齿的有限元模型,对碎土辊耙齿进行强度和刚度分析,预测了清田整地机工作时碎土辊耙齿构件的受力和变形。分析数据与试验数据对比表明,有限元分析与试验结果一致,有限元分析为耙齿设计提供了可靠依据。     

基于ANSYS参数化建模的农用车车架优化设计

基于ANSYS参数化设计语言APDL建立了农用车车架的参数化有限元模型,对其进行模态分析,并用模态试验验证了有限元模型的准确性和可靠性。在此基础上,对车架结构进行了优化设计。     

Al2O3陶瓷激光铣削数值模拟与试验

基于ANSYS有限元分析软件建立A12O3陶瓷激光铣削模型,利用APDL语言对激光铣削过程中的温度场动态分布进行模拟,分析激光功率和扫描速度对铣削宽度和铣削深度的影响,并进行激光铣削试验.结果表明:数值模拟所得的铣削宽度和深度与试验结果一致性较好,所建立的有限元模型可以较为准确地预测A12O3陶瓷激光铣削效果.激光铣削宽度和深度随激光功率的增大而增大,随扫描速度的增大而减小,且较扫描速度而言,激光功率对铣削效果的影响更为显著.     

基于PSO有限元优化直接进给轴伺服动态特性

优化直线电机驱动的直接进给轴伺服动态特性,对提高进给轴的抗干扰性能和加工产品的精度具有重要作用。基于有限元仿真建模的直接进给轴伺服动态特性研究,应用动刚度频谱图来作为伺服动态特性的评价指标,判断直接进给轴共振点所在频段。应用脉冲激励测试进给轴动刚度的方法,依据测量方法确定了直接进给轴的动刚度频谱图,分析了进给轴在不同有限元优化的伺服参数下对动刚度频谱图的影响。通过有限元优化方法和实验相结合,构建了基于有限元优化的伺服参数下直接进给轴动刚度仿真模型。     

增速箱内部动态激励及系统振动响应数值仿真

采用三维接触有限元法得出啮合齿对的时变刚度曲线，根据齿轮精度确定齿面误差曲线，求得包括刚度激励和误差激励在内的内部动态激励。应用I－DEAS软件建立了增速箱有限元动力分析模型，并对增速箱的固有频率以及箱体和传动轴的振动响应进行了数值仿真，计算结果有良好的规律性。     

基于模态分析的液压挖掘机工作装置动态优化设计

建立了液压挖掘机工作装置的结构有限元模型,通过对该有限元模型进行自由模态分析,得到工作装置的各阶模态频率和模态特性,确定影响液压挖掘机工作装置动态性能的关键模态频率,并以此作为优化目标,对主要结构参数进行灵敏度分析,以确定工作装置动态优化的设计变量。以工作装置几何约束、性能约束等为约束条件,采用扩展拉格朗日乘子法进行动态优化设计。实例分析表明,该动态优化方法,提高了工作装置结构的刚度,降低了结构的变形,改善了工作装置动态工作性能与结构稳定性。     

基于动态弯曲疲劳试验的汽车车轮有限元分析

针对车轮动态弯曲疲劳试验建立了汽车车轮静态加载有限元模型。它可以反映出车轮在静态加载条件下的高应力区域及其Von M ises应力值。对车轮进行静态加载试验结果与有限元计算结果吻合得较好,验证了有限元方法的有效性。通过与动态弯曲疲劳试验的比较,验证了静态试验中的应力集中区域即为疲劳试验中车轮开裂的区域。通过改进车轮结构设计来降低应力集中区域的应力值,可以有效提高车轮寿命。静态有限元分析对于进行这样的改进设计具有重要的指导作用。     

货车驾驶室结构有限元模型的动力修改

应用CATIA软件建立了轻型货车驾驶室的三维CAD模型,通过接口程序输入ANSYS软件中,对模型进行适当的修改,以进行模型的离散化。对模型的材料、实常数以及约束情况等进行定义后,利用ANSYS提供的求解器进行计算,可以得到模型的各阶模态参数。简要介绍了结构有限元模型的"设计参数修改法",并对驾驶室有限元模型进行了动力修改。计算和分析结果表明,利用设计参数修改后的有限元模型能够比较准确地反映结构动态特性。