基于RecurDyn的多體動(dòng)力學(xué)仿真

基于RecurDyn的多體動(dòng)力學(xué)仿真大規(guī)模復(fù)雜的多體系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)問題，尤其是復(fù)雜的多接觸問題是動(dòng)力學(xué)分析的難點(diǎn)，本文對(duì)鏈?zhǔn)捷斔蜋C(jī)構(gòu)應(yīng)用RecurDyn軟件，在導(dǎo)入原有實(shí)體模型的基礎(chǔ)上，快速構(gòu)建仿真模型，結(jié)果另人滿意。

產(chǎn)品開發(fā)工程師經(jīng)常會(huì)遇到各種運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的動(dòng)力學(xué)分析問題，有些情況過于復(fù)雜和特殊，特別是一些鏈?zhǔn)捷斔蜋C(jī)構(gòu)的動(dòng)力學(xué)仿真問題，整個(gè)系統(tǒng)在高速的運(yùn)動(dòng)中涉及到的許多接觸碰撞等受力情況會(huì)給系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)求解帶來極大的困難。RecurDyn是新一代的動(dòng)力學(xué)分析軟件，采用全新的運(yùn)動(dòng)方程理論和完全遞歸算法，非常適合于求解大規(guī)模復(fù)雜的多體系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)問題，尤其是復(fù)雜的多接觸問題。本文對(duì)某一形式的鏈?zhǔn)捷斔蜋C(jī)構(gòu)借助RecurDyn軟件進(jìn)行了動(dòng)力學(xué)仿真。

一、系統(tǒng)建模

該鏈?zhǔn)捷斔蜋C(jī)構(gòu)用于高速間歇狀態(tài)下傳輸筒型物體，由于系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)主要是在一個(gè)平面的運(yùn)動(dòng)，因此輸送帶采用具有旋轉(zhuǎn)約束的鏈節(jié)相互聯(lián)接而成，鏈節(jié)之間加入扭轉(zhuǎn)彈簧以反映平面內(nèi)的扭轉(zhuǎn)剛度。每個(gè)鏈節(jié)依靠四個(gè)抱緊臂彈性固定著傳輸體，這四個(gè)抱緊臂通?？珊喕蓮椥缘膽冶矍?，本例中簡化成四個(gè)剛性鉸接的小爪，并加上渦卷彈簧力，也可以很好地反映出實(shí)際情況。機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)是通過輸鏈器裝置完成的，主要是通過上方撥動(dòng)齒的往復(fù)運(yùn)動(dòng)和下方防止鏈條反向倒退的阻動(dòng)齒來共同驅(qū)動(dòng)的。由于上方撥動(dòng)齒的位置尚需精確的定位，故將上方撥動(dòng)齒的運(yùn)動(dòng)簡化為水平方向的牽引運(yùn)動(dòng)。

仿真模型的建立是在導(dǎo)入原有三維精確實(shí)體模型的基礎(chǔ)上，用RecurDyn提供的多級(jí)子系統(tǒng)建模和空間多接觸面定義快速構(gòu)建出的，如圖1、圖2所示，并在此基礎(chǔ)上添加力、碰撞、運(yùn)動(dòng)副等約束條件。由于該機(jī)構(gòu)是高速間歇運(yùn)動(dòng)，因此采用一系列分段的時(shí)間與運(yùn)動(dòng)位移坐標(biāo)來輸入運(yùn)動(dòng)參數(shù)。圖1經(jīng)簡化的一對(duì)空鏈節(jié)模型

二、仿真分析

1.運(yùn)動(dòng)狀態(tài)與干涉校驗(yàn)

首先必須考慮到鏈條柔度對(duì)運(yùn)動(dòng)的干涉影響，即考慮到在設(shè)計(jì)的平面柔度和扭轉(zhuǎn)柔度范圍內(nèi)，長鏈條和最后只剩單個(gè)鏈節(jié)情況下，鏈節(jié)進(jìn)入輸鏈器裝置內(nèi)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，避免被卡住或干涉撞擊引起抱緊臂變形。設(shè)計(jì)一定的鏈條柔度有助于輸送系統(tǒng)工作的可靠性，但設(shè)計(jì)柔度不能過大，否則會(huì)引起勾掛現(xiàn)象，產(chǎn)生掛鏈故障并破壞鏈節(jié)。鏈?zhǔn)捷斔蜋C(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)仿真和