1.2T装载机铲斗的结构简单相对耗材较多但装载物料较少,需要对其进行强度及疲劳寿命分析。其中装载机铲斗在工作过程中所承受的载荷历程是分析铲斗疲劳寿命的基础数据,装载机铲斗载荷历程的获取也一直是装载机研究领域的重点。为获取更贴近铲斗实际工作情况的载荷历程,采用散体力学与多体动力学耦合仿真的方式来获取铲斗的载荷历程。对1.2T铲斗进行应力应变实验,验证了载荷历程的准确性。最后利用得到的载荷历程对装载机铲斗进行强度与疲劳分析,发现了1.2T铲斗存在应力分布不合理现象,并计算得到其疲劳寿命。为1.2T铲斗结构的优化提供了参考,对其以后的优化、工程机械的计算与仿真有一定的指导意义。

针对同步带智能终端升降一体机的振动问题,应用多体动力学软件RecurDyn,构建了竖直负载同步带传动系统模型并进行仿真分析,探究转速和初张力对横向振动、从动轮角速度波动、张力波动等传动性能的影响规律。研究结果表明,综合考虑各项传动性能,转速150 r/min、张力120 N的同步带在传动过程中运行最稳定。最后通过三轮一带的仿真和试验,分析得出张紧轮布置的合理位置在同步带中心与从动轮之间。

随着带式输送机向长距离、高速度等方向发展,对其动态特性的研究极其重要。在输送机复杂驱动特性的研究领域中,将负载转矩理想地简化为恒定值,却忽略了电机转速和转矩是随负载力矩的改变而实时变化。针对此问题,首先在RecurDyn中基于Voigt输送带模型建立重锤式带式输送机动力学模型;然后利用Simulink搭建异步电机矢量控制模型;最后利用多领域协同仿真思想,用电机驱动带式输送机,将输送机的负载转矩反馈给电机形成闭环控制使其启动至稳定运行,对其电流与动态特性进行分析。研究结果表明该模型输出的电机磁链和转速达到设定的期望值,相对误差分别为0.01%和1.29%,从而精准地控制带式输送机的启动,证明其运行规律符合实际运行工况,为带式输送机的机电一体化系统设计提供一种行之有效的研究方法与依据。

基于CAD/CAE一体化技术,首先,利用三维软件Pro/E建立装载机工作装置模型,再次,运用多体动力学理论结合分析软件ADAMS对装载机工作装置进行动力学分析得出装载机拉杆的载荷—时间历程曲线,然后,运用有限元分析软件ANSYS对装载机拉杆进行有限元分析得出其力学特性,最后,运用疲劳可靠性分析软件MSC.Fatigue对装载机拉杆进行疲劳可靠性分析,得出装载机拉杆的寿命,结果表明装载机拉杆满足设计要求,验证了设计的合理性。

为了研究重型液压模块挂车动态响应特性及其摆臂疲劳强度的问题,基于有限元分析方法与刚柔多体动力学理论,建立挂车刚柔耦合多体动力学模型,以路面不平度作为仿真的激励信号,结合振动试验验证模型的准确性。对挂车在不同的运行工况下,进行动态响应仿真分析。将多体动力学仿真结果作为有限元分析的动载荷,计算获得疲劳分析所需要的应力时间历程,运用局部应力应变法对摆臂进行疲劳寿命预测。计算结果表明,摆臂应力集中部位出现在已发生断裂的断面位置及应力水平已进入塑性状态。挂车在B级、C级与D级路面下的运行,危险点的疲劳寿命均大于挂车使用年限。而在正弦形凹凸路面冲击下,危险点的疲劳寿命随正弦形幅值与车速增加而明显减短。根据仿真计算结果,可提出适用的运行工况以提高挂车运行安全性与运输效率。

通过在多体动力学软件RecurDyn中建立采用轮边液压驱动的麦弗逊独立悬架模型,以转向梯形各球铰空间位置为设计变量,根据实车空间布置情况及轮边液压驱动式麦弗逊悬架布置特点确定优化参数范围。考虑汽车转向运动学及车轮跳动对转向影响,确定了优化目标函数,对车轮添加转向及跳动约束,对转向梯形断开点位置进行计算,使内外轮转向误差角较小、跳动转向角较小。

为了研究扶梯驱动链系统的动力学特性及链轮磨损和链条磨损对链传动性能的影响，以链传动运动学理论和多体动力学理论为基础，采用RecurDyn软件建立扶梯驱动链系统的仿真模型，设置空载和负载两种工况，添加磨损故障条件进行仿真分析，得出正常状态和磨损状态链传动特性的变化规律；分析结果表明，磨损后动载荷显著增大。该方法可为扶梯驱动链系统磨损机理研究及故障诊断提供一定参考。

章动齿轮传动是一种具有广泛应用前景的新型行星传动。为提升章动减速器的使役性能，需明确其动力学特性。以双侧双级弧齿锥齿轮传动章动减速器为研究对象，基于SolidWorks平台完成了该型减速器的三维建模与虚拟装配。借助ADAMS建立了双侧双级弧齿锥齿轮传动章动减速器的多体动力学模型，并据此对减速器进行了动力学特性仿真。仿真结果表明，各齿轮的转速及啮合力与理论计算值一致，表明所建模型能正确性预估减速器的动态特性，从而为章动减速器的动力学特性分析及参数优化设计提供了模型基础。

齿轮啮合过程中的轮齿动态载荷是齿轮研究领域的一个重要问题。文中介绍了直齿圆柱齿轮啮合传动特性以及ADAMS多体动力学分析中的接触碰撞模型;建立了基于ADAMS的直齿圆柱齿轮副多体动力学分析模型;通过动态仿真分析,获得齿轮啮合过程中的轮齿动态载荷历程,以及不同转速时轮齿的动载系数变化规律,为进一步研究直齿圆柱齿轮齿顶修形设计提供理论依据。

高低机三腔缸是某型火箭炮高低随动系统中的作动装置。为了实现对整体高低随动系统的建模与仿真,需对此非标准液压元件进行原理级建模和机液联合仿真,验证所建模型能否实现正常作动过程。根据其工作原理,通过分析动力学方程,并在ADAMS中建立动力学虚拟样机模型,在EASY5中采用原理级建模方式构建液压模型,最终实现机液联合仿真。通过分析仿真结果可知,对三腔缸的原理级建模方法是可行的,液压缸可实现正常作动,各腔内液压变化与实际工况较接近。同时验证了采用ADAMS与EASY5进行机液联合仿真的有效性,为某型火箭炮整体随动系统建模与联合仿真提供参考依据。