第
36
卷
第
2
期
2012
年
4
月
武汉理工大学学报(交通科学与工程版)
JournalofWuhanUniversit
y
ofTechnolo
gy
(
Trans
p
ortationScience& En
g
ineerin
g
)
Vol.36
No.2
A
p
r.2012
门座起重机刚柔耦合动力学仿真研究
龚苏生
徐长生
(武汉理工大学物流工程学院
武汉
430063
)
摘要:基于虚拟样机技术,针对门座起重机刚柔耦合系统及钢丝绳柔性,利用
UG
,
ADAMS
与
AN
SYS
联合建模,进行起升、变幅和回转工况过程的动态仿真,为门座起重机的设计和分析提供了一
种新方法
.
结果表明,该仿真模型能准确模拟门座起重机各作业工况运动和动态响应
.
关键词:门座起重机;虚拟样机技术;钢丝绳;刚柔耦合
中图法分类号:
TH213.4 DOI
:
10.3963
/
j
.issn.10062823.2012.02.047
收稿日期:
20111014
龚苏生(
1989
):男,硕士生,主要研究领域为先进设计理论与方法
0
引
言
门座起重机作为大型港口必备的装卸机械,
具有灵活、便捷、适应范围广等优点,其应用越来
越广,作用越来越大
[
1
]
.
以往的设计以静态设计 为
主,然而在实际操作中,因为振动、疲劳、误操作等
影响,结构仍然会发生破坏
.
若采用刚柔耦合的动
力学分析方法,处理大位移运动、弹性变形以及二
者之间的耦合,则可以获得系统结构在整个运动
过程中的应变或者应力时间时间历程,从而 可 以
给结构疲劳设计提供必需的 应变、应力谱
[
2
]
.AD
AMS
机械系统动力分析仿真软件可以迅速地建
立复杂系统的虚 拟 样机,并 进行 运 动学 和 动力 学
仿真分析,具有可靠、直观的特点
.
该软件一般的
分析对象是多刚体,但其提供了柔性体模块,可以
通过有限元软件建立柔性体替换刚体,可以 更 真
实地 模 拟 系 统 运 动 时 的 动 态 行 为
.
本 文 结 合
MQ3235
门座起重机,在
ADAMS
平台环境下进
行了动力学分析与仿真
[
3
]
.
1
结构动力学建模与仿真方法
结构动力学建模一般在各子系统层借助相关
领域的仿真软件 进 行建 模,然 后 实 现各 子 系统 模
型之间的数据共享和信息交互,从 而进 行 结构 动
力学仿真分析
.
对结 构 动 力 学 仿 真 而 言,
UG
,
ADAMS
与
ANSYS
是比较 流 行 的
3
种 仿 真 软 件
.
一 般 利 用
UG
强大的三维建模功能建立结构刚体 模 型 导 入
ADAMS
,添加驱动、约 束 和 力,进行运动学 分 析
.
再通过
ANSYS
建 立 有 限 元 模 型,生 成
MNF
(模
态中性文件)柔性 体模 型 导 入
ADAMS
替换部分
刚体生成刚柔耦合模型进行动力学仿真分析
[
4
]
.
UG
,
ANSYS
与
ADAMS
联 合 建 模 分 析 流 程 见
图
1.
图
1
联合建模分析流程图