UG与ADAMS联合建模：采煤机摇臂虚拟样机的动力学分析

本文主要探讨了采煤机摇臂的虚拟样机及其动力学分析在煤炭工业中的应用。首先，文章介绍了虚拟样机技术在含柔性体系统中的关键作用，即通过构建精确的物理模型来模拟真实设备的行为。作者详细阐述了含柔性体虚拟样机运动方程的推导过程，这是构建动态模型的基础，它考虑了系统的非线性和柔性特性，能够更好地反映实际工况下的行为。 在技术实现上，研究者采用了专业的计算机辅助设计与仿真软件，如UG（Unigraphics）来建立采煤机截割部的三维几何模型。这种模型提供了深入理解机器结构和性能的直观工具，使得后续的动力学分析更为精准。随后，他们利用ADAMS（Autodesk Simulation Mechanical）软件进一步构建了采煤机摇臂的虚拟样机模型。ADAMS是一款广泛应用于机械系统仿真领域的软件，它允许用户进行多体动力学模拟，包括考虑部件间的相互作用、弹性约束以及非线性动力学效应。 针对摇臂这一关键组件，进行了详尽的动力学分析。该分析旨在评估摇臂在工作时的响应特性，特别是当其作为柔性体时，相比于将其视为刚性体，柔性化的处理方式能更准确地预测铰接点处的力分布和响应。仿真结果显示，柔性化摇臂在受到阶跃负载时，铰接点力的最大超调量仅为83%，这表明采用虚拟样机和柔性体模型可以显著提高动力学分析的精度，从而有助于优化设计，减少振动和疲劳损伤，提高采煤机的工作效率和安全性。 总结来说，这篇文章的重要性在于它展示了如何通过虚拟样机技术和动力学分析来提升采煤机设计的精确度，特别是在考虑机器内部非刚性因素时。这对于提升整个采煤作业的性能和可靠性具有重要意义，对于煤矿设备的设计优化和故障预防具有实用价值。