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基于ADAMS软件的机械动力学建模过程分析.pdf


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第卷第期安徽水利水电职业技术学院学报..
年月.
基于软件的机械动力学建模过程分析
汤萍, 余承辉
安徽水利水电职业技术学院,安徽合肥
摘要:针对机械动力学问题,基于软件再现由物理对象提炼简化成数值计算模型的建模与仿真计
算过程,实现了对力学理想模型理论解的补充验证,并进行了误差原因分析。
关键词:动力学;;计算模型;仿真计算
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中图分类号: 文献标识码: 文章编号:———


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引言
软件是专业的机械动力学软件,使用交互式图形环境和部件库、约束库、力库建立三维机
械机构参数化模型,并通过对其动力性能的仿真分析和比较来研究理论模型的正确性及在此基础上进
行机构的优化设计。本文针对已民用工业的理论模型,借助软件建立模型求解,并与对应理
论模型的理论解比较分析,以探究基于软件平台形成的计算模型与理想的理论模型之间的相互关系。
计算模型的简化
实际机械机构的运动非常复杂,涉及的因素很多,诸如摩擦润滑、间隙碰撞、振动响应、刚弹耦合等
线性或非线性因素。为了求得结果,通常要对实际对象进行抽象简化,一是得到理论模型,按动力学方
法求理论解;二是得到动力学软件可以进行数值计算的仿真计算模型。仿真计算模型的建模过程的步
收稿日期:——;修回日期:—
作者简介:汤萍一,女,安徽桐城人,高级工程师,从事机械设计制造教学与研究。
安徽水利水电职业技术学院学报第卷
骤如图所示。包括①对建模对象进行抽象以获得模型的几何定位参数。②建立获得模型的运动部
件,确定各相对运动部件之间的约束关系,分析模型与建模对象的运动一致性。③根据获取的动力学
参数对模型中的各尺寸参数、约束参数、载荷参数进行修改,建立最终用于动力学分析的数学模型一仿
真计算模型。④对计算模型进行调整优化和仿真计算。⑤对计算模型的计算结果进行后处理。为了保
证仿真计算模型的分析精度,步骤②~④一般需要重复多次。
计算实例
连杆均质,质量,长度。圆盘均质,,半径一。弹簧刚度
一/,不计套筒及弹簧的质量。如连杆在图二位置被无初速释放,端沿光滑杆滑下,圆盘做
纯滚。求当杆达到水平位置而接触弹簧时连杆的角速度。以及整个过程中弹簧的最大压缩
量。
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析结募籍
· ⋯—一
⋯⋯⋯⋯⋯一
. .
图建模求解流程图结构示意图
. 计算理论解
此例是理论模型,连杆与圆盘都是刚性的,各约束均为理想,圆盘与地面接触是纯滚运动约束,其解
按照动力学定理可得理论解。
计算连杆角速度。

由动能定理告· ÷。· 告。,可得一./

计算弹簧达最大压缩量。
当弹簧达最大压缩量的瞬时,系统动能为零

由动能定理。一丢· 一一·虢·,得..

. 计算模型的建立与计算
将此例所描述的机构状态做为建模对象,利用软件平台建立计算模型求解,则需考虑更多如摩擦条
件,纯滚条件,以及初始运动条件等因素在软件中的仿真实现。中建立如图所示尺寸的连杆
与圆盘,按以下步骤建立完整计算模型。
参数。构

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  • 时间2015-03-21
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