机械系统的建模与仿真.doc

360 文档中心 word 文档下载网站/ 本文档下载自 360 文档中心,更多免费文档请访问网址 p:///info- 机械系统的建模与仿真 262008 年4月中国制造业信息化第37卷第7期机械系统的建模与仿真门党党,汤军社,贺春荣,王红艳(西北工业大学机电学院,陕西西安 710072) 摘要: 通过一个导弹弹射机构, 介绍了机械系统建模与仿真的一般过程。运用目前简单实用的三维建模软件 SolidWorks 建立了弹射机构的模型, 接着运用目前比较流行的机械系统动力学分析软件 ADAMS 对其进行了仿真, 通过分析试验结果和不断修改, 最后得到了较为理想的弹射机构的物理样机。关键词:弹射机构;建模与仿真;ADAM S中图分类号:;TH122 文献标识码:A文章编号:1672--0026-04 1建模与仿真技术的发展 40多年来,我国在建模与仿真(Simulation), 、计算方法与软件工程等学,工 360 文档中心 word 文档下载网站/ 程师利用软件技术建立的机械系统计算机模型, 进行仿真分析并以图形显示该系统在真实工程条件下的运动特性,从而修改并优化设计方案。它利用软件建立机械系统的三维实体模型和力学模型, 分析和评估系统的性能, 从而为物理样机的设计和制造提供依据。虚拟样机技术在设计的初级阶段即概念设计阶段就可以对整个系统进行完整的分析, 可以模拟并观察各组成部件的相互运动情况。在各种虚拟环境中使用系统仿真软件可真实地模拟系统的运动,它可以在计算机上方便地修改设计缺陷, 仿真试验不同的设计方案, 对整个系统进行不断的改进,直至获得最优设计方案后,再做出物理样机[3] 。:方案论证、、维护和训练。建,飞机、导弹的飞行控制、制导系统采用数学仿真和半实物仿真进行分析试验,同时采用的是模拟计算机和面向方程的建模方法[1] 。实践证明,建模与仿真所能应用的领域,都极大地促进了该领域的发展。所以人们就开始把其应用于传统的机械系统中, 从20世纪 90 年代至今, 我国的研究人员对建模与仿真技术开展了研究, 包括分布交互仿真、虚拟现实仿真、基于仿真的设计、虚拟样机、建模与仿真的重用和互操作性,以及分布虚拟环境等。近几年随着计算机技术的迅速发展, 新的建模与仿真技术也应运而生, 其极大地推动了机械行业的发展,提高了经济效益。下面通过一个实例来探讨有关机械系统建模与仿真的一般过程。 3研究内容本文研究的是一个导弹弹射机构, 要求首先建立弹射机构的三维模型, 接着将其导入机械系统动力学分析与仿真软件 ADAMS 中, 对弹射机构的各个组成杆件进行运动学和动力学分析,得到弹射机构弹射过程中的主要杆件的运动学和动力学参数。我们所要关心的主要参数是导弹弹射过程中的位移、速度、加速度是否满足实际要求,由得出的试验数据检验实际设计存在的缺陷,通过不断地改进,直至获得最优设计方案后,最后做出实际的物理样机。本弹射机构的简图图 1所示。 2虚拟样机技术按照产品的传统设计思想, 为获得较好的设计方案, 在产品定型生产之前必须制造物理样机, 360 文档中心 word 文档下载网站/ 并对物理样机进行试验测试,如不能满足性能要求,就必须对原设计方案进行修改和优化[2] 。很显然, 这种传统的设计方法需要