基于虚拟样机ADAMS的钢丝绳建模及仿真.pdfVIP

年4期(总第173期) 机械工翟与包动化 NO．4 2012年8月 MECHANICALENGINEERlNG AUT()MATION Aug． 文章绩号：1672-6413(2012)04-0026—03 基于虚拟样机ADAMS的钢丝绳建模及仿真 郑世山，张亮有，符敢为，李明星 (太原科技大学CADICAE重大装备实验皇，山西太原030024) 摘要t在ADAMS中没有针对钢丝绳选一荚大变形物体直接建模的工具。重点研究了基于ADAMS创建钢丝 丝绳模型及仿真分析提供了理论依据。 关键锕：ADAMS，柔性体}钢丝绳；Bushing轴套力 THl65，TP391．92 中圈分类号z 文献标识码：A 0引言 模拟钢丝绳。 机械系统中的柔性部件对系统的动态特性有着很 (3)采用一段段的圆柱体通过旋转副连接模拟钢丝 大的影响，随着机械向高速、轻巧化方向发展，需要考 绳，在圆柱体之间用旋转副连接，由于自由度的限制，建 虑机构变形对整个系统的影响。钢丝绳具有强度高、 立的模型只符合不发生扭转或发生小扭转的情况。 弹性好、自重轻以及挠性好的特点，被广泛应用于矿山 机械、起重机械等领域，由于其的不可替代性，所以必 套力连接。Busing力在两构件间施加并使其相互作用， 须解决钢丝绳的建模同题。 柔性体采用模态来表示物体的弹性，而物体的弹 两小圆柱之问施加柔性力连接受力模型，如图l所示。 性变形是相对于物体坐标系的弹性小变形，同时物体 坐标系又是经过大的非线性整体移动和转动。 本文基于柔性体理论，利用ADAMS建立钢丝绳 的模型，并对其进行仿真分析。 1钢丝绳建模方法 多体动力学仿真中经常涉及绳索类物体建模，但 蟹l钢丝绳受力模型筒圈 在ADAMS中没有对钢丝绳直接建模的工具，并且钢 在两小圆柱的中心建立表示力和力矩的坐标标记， 丝绳的各种系数(如剐度和阻尼系数)不易确定。利用 分别为标记I和标记J。根据材料力学推导的轴套力计 虚拟样机软件对其进行模拟有如下方法： 算公式，F、T分别表示力和力矩，K表示弹簧的刚度系 (1)直接生成柔性体，建立钢丝绳模型。 数，C表示弹簧的阻尼系数，z、y、z表示坐标轴的方向， 函、．yo、zo表示各坐标轴方向的初始值。则有： (2)采用一段段的圆柱刚性体通过轴套力(Busing) 。Ft 0 o 0 O G O O O O O F∞ F， 蜗o o 0 O 0 G O O 0 O F归 Ft o o‰o 0 O 0 0 G O O O F日 一 + L o O 0磁O O O 0 0 G O O L L o o o O致o 0 0 0 O G O k T￡ o o o o O‰0 O‰ —．．．．．。．．，．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．L 0 0 O O O G T=o 收稿日期I2012-02-23l謦回日期；2012-03—27 作者简介t郑世山(1985一)，男．山东日照人t在读壤士研究生，研究方向t起重机动态仿真． 万方数据 2