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液压起重机虚拟样机实验系统研究

作　者: 李硕
导　师: 林少芬
学　校: 福州大学
专　业: 机械设计及理论
关键词: 液压起重机 虚拟样机 仿真 ADAMS CAXA
分类号: TH21
类　型: 硕士论文
年　份: 2004年
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内容摘要


虚拟样机实验系统研究是虚拟现实技术在工业工程中应用的一项重要内容，它采用新的操作模式为工业工程实验带来创新的方法，并为提高学生对知识的理解和动手能力，提供一个最佳平台，使教育推向一个潜在的高水平。液压起重机虚拟样机实验系统研究，以实验室条件下的真实系统为开发背景，实现了虚拟样机在个人电脑上的系统仿真。本研究采用CAXA三维实体设计软件建立起重机的三维样机模型，将虚拟样机导入ADAMS设计环境，成功地解决了CAXA与ADAMS之间的数据接口与数据转换技术，很好地保留了零件的体积信息与相对位置关系，实现了在ADAMS中建立起重机起升、回转、变幅三个工作状态的机械系统仿真模型。在虚拟环境中建立液压系统的样机模型，实现液压系统与机械系统在同一窗口界面中的试验数据接口，完成起重机虚拟样机整机系统的虚拟仿真运行的设计。通过该研究能够对起重机的机械系统实现起升、回转、变幅工作的运动学和动力学仿真试验和优化设计，并通过仿真实验平台的参数化实验界面的建立，实现对液压动力系统参数修改和起重机实际工作参数变化条件下的试验分析。液压起重机虚拟样机实验系统的开发研究，表明实际开发实验室虚拟仿真系统是可行的。该研究对实现虚拟现实条件下的工业工程机电液一体化系统的仿真研究和复杂机械系统虚拟样机的仿真实验研究，具有很高的参考意义。

全文目录


摘要  2-3
Abstract  3-4
目录  4-6
第一章 绪论  6-10
  1．1 选题背景  6-7
    1．1．1 虚拟样机技术产生背景  6
    1．1．2 港口起重机设计技术的发展  6-7
  1．2 课题主要研究内容和目的  7-10
    1．2．1 课题来源  7-8
    1．2．2 国内外相关研究状况  8-9
    1．2．3 课题研究的目的  9
    1．2．4 课题研究的主要工作  9-10
第二章 虚拟样机理论  10-19
  2．1 虚拟样机技术的概念及体系结构  10-12
  2．2 虚拟样机技术设计流程的提出  12-13
    2．2．1 传统设计流程及CAD/CAE/CAM系统的缺陷  12
    2．2．2 虚拟样机设计流程  12-13
  2．3 虚拟样机技术的特点和基础  13-15
    2．3．1 虚拟样机技术特点  13-14
    2．3．2 虚拟样机技术基础  14-15
  2．4 虚拟样机技术的实现策略  15-18
    2．4．1 实现要素  15
    2．4．2 支撑技术及软件  15-16
    2．4．3 液压起重机虚拟样机的实现  16-18
  2．5 应用虚拟样机的限制因素  18-19
第三章 起重机机械结构的几何建模  19-27
  3．1 液压起重机及试验用机简介  19-20
    3．1．1 港口起重机基本组成  19
    3．1．2 起重机的主要技术参数  19-20
    3．1．3 实验中心组成及功能说明  20
  3．2 CAXA实体设计建模方法  20-22
    3．2．1 CAXA实体设计V2软件简介  20-22
    3．2．2． 实体造型的基本操作  22
  3．3． 液压机重机机械结构实体建模的过程  22-27
    3．3．1 液压起重机零、部件的实体造型  22-24
    3．3．2 液压起重机机械结构的装配  24-27
第四章 起重机机械系统虚拟样机的建立  27-36
  4．1 ADAMS简介  27-28
  4．2 液压起重机仿真三维几何模型在ADAMS中的导入  28-30
  4．3 起重机机械系统虚拟样机的建立  30-34
    4．3．1 起重机起升动作的虚拟样机建立  30-31
    4．3．2 起重机变幅动作的虚拟样机建立  31-32
    4．3．3 起重机回转动作的虚拟样机建立  32-34
  4．4 ADAMS用户仿真界面的设计  34-36
    4．4．1 设计变量建立和定制对话框  34-35
    4．4．2 下拉式菜单的定制  35-36
第五章 起重机虚拟样机机械、液压系统联合仿真  36-51
  5．1 ADAMS/Hydraulic简介  36-37
  5．2 液压起重机液压系统的建立  37-44
    5．2．1 液压元件参数设置  37-42
    5．2．2 液压回路的建立  42-44
    5．2．3 虚拟样机液压系统与机械系统的接口  44
  5．3 虚拟样机械系统与液压系统仿真分析总成  44-51
    5．3．1 起升动作仿真分析  44-45
    5．3．2 回转动作仿真分析  45-48
    5．3．3 变幅动作仿真分析  48-51
第六章 起重机的优化设计  51-59
  6．1 ADAMS参数化分析简介  51
  6．2 液压起重机变幅机构的优化设计。  51-59
    6．2．1 变幅机构的数学模型  52
    6．2．2 变幅机构在ADAMS中的建模  52-54
    6．2．3 变幅机构的优化设计分析  54-59
结论  59-60
致谢  60-61
参考文献  61-63
附录  63

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中图分类: > 工业技术 > 机械、仪表工业 > 起重机械与运输机械 > 起重机械
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