6篇关于动力学仿真的计算机毕业论文

今天分享的是关于动力学仿真的6篇计算机毕业论文范文, 如果你的论文涉及到动力学仿真等主题,本文能够帮助到你

电驱动整车动力学仿真软件平台搭建与开发

这是一篇关于动力学仿真,软件二次开发,参数化,人机交互界面,参数匹配,联合仿真的论文, 主要内容为现阶段工业制造是国民经济的重要支撑,仿真软件作为工具于工业制造中起到了辅助设计、完善设计甚至指导设计的重要作用。正所谓“工欲善其事,必先利其器”,目前国内外存在着诸多对仿真软件的二次开发成果,对仿真软件运用和开发的程度对工业制造来说具有重要的意义。本文以实现对动力学仿真过程的参数化为基础,以搭建仿真软件平台为目标做出的创新点和主要工作内容如下:(1)开发了三种车型的以动力性能和制动性能作为输出结果的参数匹配UI界面。首先,介绍了整车架构参数与性能参数之间的匹配计算过程,并附以不同车型下的三种工况的参数计算公式详细说明;然后,基于专业的GUI设计平台Py Qt绘制初步的用户界面;最后,基于Python语言结合计算公式编程实现界面的匹配功能。(2)提出一种对动力学软件Trucksim的参数化方法,开发出相应的人机交互平台界面。首先,阐述了在Trucksim软件中进行仿真分析的具体步骤即定义车型参数变量、试验参数变量和环境参数变量,再到运行分析和试验后处理;然后,整理了Trucksim软件的数据管理模式和COM接口语言,以此为依据确定参数化的方法;最后,基于Python语言编程通过COM接口实现对Trucksim软件中数据的调用,再基于Py Qt进行GUI平台界面设计。(3)开发了Trucksim与Simulink进行联合仿真的平台界面。首先,介绍从Trucksim中调用Simulink进行联合仿真的方法、步骤以及意义,即在Trucksim中建模并加载Simulink中的控制文件来实现对仿真过程的动态调整;然后,基于Python语言编程通过COM接口实现联合仿真的仿真步骤;最后,基于Py Qt进行GUI平台界面设计。(4)集成上述所有开发的用户界面于一体,形成整车动力学仿真软件平台。首先,提出了一种可以管理多类型多功能多数量的仿真软件的平台搭建方法,然后将上述三个界面集成在平台上,最后分别介绍了每个界面的操作方法,完成了对仿真软件平台的搭建。该软件平台极大的降低了专业软件的操作门槛,大幅减少了计算时间,缩短了产品的开发周期,节约了研发成本。

基于AR技术的立式储罐侧壁喷枪关键技术研究

这是一篇关于AR技术,储罐清洗,侧壁喷枪,运动学仿真,动力学仿真,人机交互界面的论文, 主要内容为石油储备是稳定供求关系、平抑油价、应对突发事件的最直接、最有效的手段,是保障国家能源安全的核心措施。而石油储备离不开大型储罐,但储罐在长期存储油品过程中会产生油泥,油泥会损害油品的品质,腐蚀储油罐罐体及附件,需对其进行定期清洗。但目前国内内浮顶罐清洗市场所使用清洗系统存在运输困难、操作困难、设计复杂等问题,因此提高清洗作业效率和简化清洗设备,对储罐清洗市场具有重要意义。论文就3000 m3及以下成品油内浮顶罐的清洗作业环境,设计一款四自由度侧壁喷枪,对其进行运动学和动力学分析,将增强现实技术引入侧壁喷枪清洗系统当中,可以准确地监控侧壁喷枪运动姿态和清洗轨迹,同时提高清洗作业的安全性。论文做了以下研究内容:1.基于AR技术的立式储罐侧壁喷枪人机交互系统的总体方案研究。阐述立式储罐侧壁喷枪清洗作业环境特点,分析对侧壁喷枪人机交互系统的设计要求,在此基础上完成对系统软硬件结构设计。同时,基于水射流作业原理,分析和选择喷枪水射流的参数。2.侧壁喷枪设计及运动学仿真研究。针对3000 m3及以下成品油内浮顶罐的清洗作业环境,设计安装于内浮顶罐侧壁人孔的四自由度侧壁喷枪三维模型;根据储罐防爆等级要求,对各关节均采用液压驱动,其主要受力部件通过液压缸驱动;采用Matlab软件对其运动学进行仿真,通过雅可比矩阵计算,设计喷嘴运动轨迹;对主要受力部件进行有限元分析,保证该部件的使用寿命,基于此完善侧壁喷枪结构设计。3.侧壁喷枪的动力学仿真分析。针对Matlab软件进行的运动学仿真,在Adams软件中对侧壁喷枪各部件基于真实受力和驱动,分析侧壁喷枪在不同状态时方向、速度和加速度,验证其运动轨迹的精确性,通过二者相互验证的方式,完成侧壁喷枪模型结构设计。4.基于AR技术的人机交互系统搭建。在Windows中使用Unity 3D软件搭建人机交互系统总体架构,实现登录、用户管理、参数设置和数据管理等模块的开发。将Solid Works设计的三维模型通过3D max进行格式转换和建模,导入Unity 3D中完成界面搭建。使用Visio Studio2019软件编写人机交互系统底层程序,通过人机交互界面实时显示储油罐内侧壁喷枪清洗作业情况。同时通过预设油气浓度报警值,对比喷枪传感器反馈值,实现储油罐内油气浓度安全警报,保证作业安全。

苹果树冠层仿形作业臂的设计与研究

这是一篇关于苹果树,仿形机械臂,动力学模型,动力学仿真,位置式PID的论文, 主要内容为我国是苹果生产大国,新疆是我国重要的苹果种植省份,机械化是林果产业的重要发展趋势。随着苹果产量提升,农业现代化、农机智能化发展,亟待开发适用于标准化苹果园的多自由度作业臂,解决现有机具在果园农药喷雾、整形修剪等方面存在的不足,本文通过设计苹果园多自由度仿形作业臂,为实现果园仿形喷雾与修剪奠定基础,提高果园作业装备对不同树形规格和农艺特征的适应性,提升农药利用率、果树修剪效率以及果园机械化水平与作业质量。本课题通过查阅文献,总结国内外关于果树冠层仿形机械研究现状。通过实地调研,以标准化果园果树冠层外形主要参数为依据,结合国内外研究现状,确定仿形作业臂总体设计方案;进一步对作业臂零部件进行设计与校核,仿真分析作业臂动力学特性,验证结构设计的合理性,通过拉格朗日方程法建立作业臂动力学模型,求解作业臂运动所需驱动力或力矩;并开发树冠形信息获取与仿形定位控制系统,采用超声波传感器,通过RS485通信协议实现超身边传感器测量数据与主控芯片实时传输,比较作业臂目标距离与当前距离,通过位置式PID控制器驱动直流电机运动到目标距离,实现作业臂果树冠层仿形;完成软硬件系统集成试制和作业臂样机仿形试制与试验。实地测得标准化苹果园树高为3000～5000 mm,冠幅为1500～3000 mm,行距为3000 mm或4000 mm;采用双摇臂式为仿形总体方案,完成仿形作业臂零部件设计与选型。测得作业臂最大作业高度为5370.94 mm,单侧可仿形幅宽为2812.47 mm,水平可伸缩范围为1780～2506 mm。单侧作业臂具有5个旋转自由度,3个平移自由度;采用ANSYS/Work Bench确定仿形作业臂装配体前6阶固有频率分别为13.083 Hz,13.454 Hz,15.867 Hz,21.858 Hz,48.552 Hz,57.726 Hz,修剪作业时激振频率为39.9 Hz,不会产生共振;采用拉格朗日方程法建立了仿形作业臂动力学模型,确定各关节所需驱动力与关节(角)速度、(角)加速度的关系,为作业臂运动控制与轨迹规划奠定基础;ADAMS仿真结果表明各关节(角)加速度、受力变化较为平缓,无冲击产生。对作业臂仿形控制系统进行开发,完成了硬件选型与软件设计,PID参数整定为Kp=100,Ki=0.1,Kd=500。试制样机并安装控制系统,样机试验结果表明,满足标准化苹果园果树农艺要求;作业臂从初始状态到完成仿形的时间为15.71 s,仿形效率有待提高,后续可考虑更换驱动电机提高运行速度;完成仿形后,作业臂与冠层之间平均距离,树冠轮廓点与作业臂轮廓间距的标准差为33.7,与目标距离500 mm相差6.7%,仿形精度满足设计要求。

新型机械式矿车防跑装置设计及动力学建模仿真

这是一篇关于斜井,自动防跑装置,设计,动力学仿真,LS-DYNA的论文, 主要内容为在煤矿生产过程中对斜井跑车事故进行有效地预防十分必要。但目前还没有很成熟的防跑车装置,特别是能实现及时捕捉跑车的可靠装置,所以有必要设计一种能适应矿井恶劣环境,并能实现及时捕捉跑车的自动防跑装置。论文以煤矿生产中应用的MGC1.1—6固定式矿车为对象,以实际工况为依据,设计了三种以速度作为制动条件的新型机械式矿车防跑装置,采用经验评价法对三种方案进行了比较和评价,根据评价结果选择最优方案,并对其进行详细的结构设计和动态有限元分析。运用ANSYS/LS-DYNA分别对制动爪与枕木、滑块与制动触发板的冲击碰撞过程进行了动态分析,得到了制动爪各部位所受有效应力,及其与碰撞时间的关系,并根据分析结果对制动爪的结构进行了优化；得到了滑块与制动触发板仿真模型的应力云图,及制动触发板U型槽处中部单元有效应力与碰撞时间的关系,验证了制动触发板预破坏结构的工作可靠性。采用气垫导轨实验平台进行了弹簧刚度系数测定实验,确定了所选弹簧的刚度系数。然后,分别采用键合图理论和虚拟样机技术对超速感应机构的工作过程进行了仿真。一方面,在20-sim仿真软件环境下,建立超速感应机构的键合图模型,进行动力学仿真,得到了超速感应机构的滑块位移曲线图和转动角速度曲线图；另一方面,通过运用ADAMS软件建立超速感应机构的虚拟样机模型,得到了矿车发生跑车后车轮角速度、弹簧力和滑块质心在y轴的座标与时间的曲线,以及滑块在特定点所对应时间与甩出的长度值之间的关系。通过ANSYS/LS-DYNA结构分析、关键零部件实验、以及ADAMS和键合图仿真,结果表明,该装置结构设计合理,具有自动防跑、即时抓捕的功能,可有效的防止跑车事故的发生,对保障矿井的安全生产具有重大意义。