采煤機(jī)截割部虛擬樣機(jī)及其動態(tài)特性仿真研究.pdf

1、虛擬樣機(jī)技術(shù)(VirtualPrototypeTechnology)作為現(xiàn)代設(shè)計(jì)制造領(lǐng)域的一門新技術(shù)，為傳統(tǒng)的機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)注入了新的活力。 采煤機(jī)截割部是一個復(fù)雜的多體系統(tǒng)，其負(fù)載特性非常復(fù)雜，采用傳統(tǒng)的計(jì)算方法研究其動態(tài)特性非常困難。本文結(jié)合機(jī)械系統(tǒng)動力學(xué)仿真軟ADAMS和有限元分析軟件ANSYS對采煤機(jī)截割部動態(tài)特性進(jìn)行了仿真研究。 采用UG軟件建立了系統(tǒng)機(jī)械結(jié)構(gòu)的幾何模型，通過Parasolid格式，將機(jī)械結(jié)構(gòu)的幾

2、何模型導(dǎo)入到ADAMS軟件中，建立了采煤機(jī)截割部系統(tǒng)的虛擬樣機(jī)模型。根據(jù)仿真的需要，研究了柔性體的生成方法，選擇使用ADAMS軟件成了采煤機(jī)截割部搖臂的柔性化模型，最終建立了含柔性搖臂的虛擬樣機(jī)模型。 運(yùn)用ADAMS軟件對搖臂進(jìn)行了模態(tài)分析，提取了搖臂的自由模態(tài)、約束模態(tài)的振型和固有頻率。施加了階躍信號、正弦信號、隨機(jī)信號，研究了截割部搖臂各種狀態(tài)下的動態(tài)特性，包括各鉸接點(diǎn)的力，以及搖臂的位移、速度、加速度曲線。最后，提取了有限

3、元分析的載荷。 使用ANSYS軟件建立了搖臂的有限元模型，施加ADAMS軟件提取的載荷，對搖臂進(jìn)行了靜力學(xué)分析和模態(tài)分析。通過靜力學(xué)分析，校核了采煤機(jī)搖臂的強(qiáng)度。比較了ADAMS和ANSYS軟件模態(tài)分析的結(jié)果，分析了造成差別原因，從而驗(yàn)證了AMAMS軟件分析結(jié)果的正確性。 論文研究表明：通過創(chuàng)建柔性體，能夠提高仿真精度，建立更高效的虛擬樣機(jī)。在采煤機(jī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中引入虛擬樣機(jī)技術(shù)，可以提高產(chǎn)品設(shè)計(jì)質(zhì)量，縮短開發(fā)周期，提高采