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基于虚拟样机的固定机构优化设计研究

2014-12-31钟孟春

机械工程与自动化 2014年2期
关键词:优化模型设计

钟孟春,李 程,李 华,韩 超

(1.装甲兵工程学院 兵器工程系,北京 100072;2.北京卫戍区装备部 军械装甲处,北京 100009)

0 引言

固定机构是用于固定工件的装置,其功能是使工作部件经常处于夹紧状态,在机械工业领域具有广泛应用。虚拟样机技术是随着计算机的发展而兴起的一项计算机辅助工程技术,它能反映出产品的真实特性,包括外观、运动学和动力学特性[1]。在导弹的运输过程中,为实现导弹储运箱的固定,需要在导弹固定平台上设置相应的固定机构[2]。在夹紧机构的设计过程中,应用虚拟样机技术可以代替物理样机的试制,从而大幅缩短开发周期,减少开发成本[3]。

1 优化设计原理

虚拟样机分析软件ADAMS是对机械系统进行运动学与动力学仿真计算的商用软件,利用它可以建立起机械系统的运动学和动力学模型,其模型可以是柔性体也可以是刚性体。但是使用ADAMS进行比较复杂的多刚体系统动力学仿真分析时,由于其建模功能有限,通常需要由其他建模功能强大的CAD软件进行建模(例如SoildWorks,Pro/E,UG等),通过格式转换后再导入ADAMS环境。固定机构优化设计的总体流程如图1所示。

2 虚拟样机的构建

固定机构主要由手柄、摇臂、连杆和锁钩等零件组成。当在手柄上施加一个作用力时,通过刚体的传动会使锁钩产生一定的夹紧力,从而固定住物体。本文利用SoildWorks分别建立各零件的模型,对模型进行虚拟装配,最终完成模型的创建,如图2所示。

2.1 创建约束

ADAMS提供的模型数据交换接口有X.T,STEP,IGES等格式,本文将SoildWorks设计的夹紧机构模型以X.T数据格式导入到ADAMS/View中。……

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