基于VPT的挖掘機與環(huán)境相互作用的研究.pdf

1、本文考慮了挖掘機工作過程中與環(huán)境之間的相互作用，利用虛擬樣機技術(VPT)對挖掘機-環(huán)境系統(tǒng)的動力學問題進行了研究。本文的主要研究內(nèi)容包括以下幾個方面： 第一，闡述了在ADAMS環(huán)境下開發(fā)機械系統(tǒng)的虛擬樣機的流程，提出了利用ADAMS與常用CAD軟件之間的接口實現(xiàn)模型數(shù)據(jù)共享的方法。 第二，基于已有的土動力學理論，分析了各種因素對挖掘阻力的影響，提出了計算挖掘阻力的方法。 第三，在上述工作的基礎上，應用虛擬

2、樣機技術對小型反鏟液壓挖掘機挖掘動力學過程進行了研究。在ADAMS/View環(huán)境中建立了樣機模型，并進行了仿真分析。同時還運用宏命令對ADAMS環(huán)境中挖掘機的虛擬樣機系統(tǒng)進行了二次開發(fā)，建立了小型反鏟液壓挖掘機的人機交互控制界面，便于對虛擬樣機進行交互控制。 第四，本文利用虛擬樣機技術對大型礦用挖掘機挖掘過程及其相關問題進行了研究。在ADAMS/View環(huán)境中建立了大型礦用挖掘機模型，并進行了動力學仿真。此外，分析了大型挖掘機

3、向卡車中傾倒礦石時，卡車—乘員系統(tǒng)的動力學響應，建立了卡車—乘員系統(tǒng)的虛擬振動模型，利用數(shù)值積分的方法對整個系統(tǒng)的動力響應進行了仿真。 第五，本文對水下挖掘機器人的虛擬樣機進行了研究。利用Morison方程和挖掘力公式分別推導了水下挖掘設備所受到的水阻力和挖掘阻力，并將其引入水下挖掘機器人的虛擬模型中，對其挖掘過程進行了模擬。 本文的工作表明利用虛擬樣機技術可以對挖掘機—環(huán)境系統(tǒng)的動力學進行全面的模擬和仿真，這為系統(tǒng)