大型水利工程施工设备多域物理场建模与运行仿真

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1、大型水利工程施工设备多域物理场建模与运行仿真华中科技大学硕士学位论文大型水利工程施工设备多域物理场建模与运行仿真姓名：程心环申请学位级别：硕士专业：系统分析与集成指导教师：黎育红2011-03-01华中科技大学硕士学位论文华中科技大学硕士学位论文华华中中科科技技大大学学硕硕士士学学位位论论文文摘要摘要摘摘要要本课题来源于“十一五”国家科技支撑计划项目：特大型施工机械运行安全、诊断与优化，对以塔带机为典型代表的特大型施工机械的高效、安全运行所涉及的有关问题展开研究。在大型水利工程施工过程、尤其是高坝混凝土施工过程中，塔带机能够在水平方向和垂直方

2、向上不停歇的运输、浇筑混凝土，施工工作量大，运行操作简便，在大型水利工程施工项目混凝土的浇筑过程中具有重要的作用。然而，塔带机系统规模庞大，结构复杂，零部件众多，参数复杂且不易确定，实际的塔带机系统参数的测量极其不方便，给分析塔带机的性能和参数优化带来挑战。针对这些问题，本文从塔带机结构分析入手，通过对多体系统动力学简化原理与虚拟现实建模技术的综合应用，从简化的角度出发将塔带机系统分为机械系统、液压系统和电液控制系统等三个互相独立、互相作用的子系统，建立了各个子系统中关键元件的数学模型。--研究了塔带机机电液一体化多域物理场混合建模的有关理论

3、，建立了塔带机虚拟样机系统模型。通过建立的塔带机虚拟样机的虚拟运行，仿真大型水利工程施工过程，结合对塔带机系统各部件模型参数的分析，研究了适合于工程实际应用的分析测试与校核方法，建立了塔带机参数校核模型。最后，为检验所建立模型与理论的合理性、科学性、可行性，以大型水利工程施工过程中塔带机的具体运行工况为基础，完成了对虚拟运行与参数校核的检验。关键词：塔带机；虚拟样机；参数校核；建模仿真。I华中科技大学硕士学位论文华中科技大学硕士学位论文华华中中科科技技大大学学硕硕士士学学位位论论文文AbstractAbstractAAbbssttrraacc

4、ttThisprojectisderivedfrom“11thfive-year”nationalscienceandtechnologysupportprojects:safetyoperationofoversizeconstructionmachinery,diagnosisandoptimization,launchedresearchontheproblemsreferredtosafetyoperationandhighefficiencyofoversizeconstructionmachinerywithtypicalrepr

5、esentativetowerbeltmachine.Intheprocessofalargewaterconservancyprojectconstruction,especiallythehighdamconcreteconstruction,towerbeltmachinehastheabilitiesoftransportingrestlessonhorizontalandverticaldirection,pouringtheconcrete,constructingwithbigworkload,andsimpleoperatio

6、n,andplaysanimportantroleintheprocessofconcretepouringinlargewaterconservancyprojectconstructionprojects.However,towerbeltmachinealsohasdisadvantagesoflargescaleofthesystem,complicatedstructure,numerousparts,andcomplicatedparameters,whichmakeithardtomeasuretheactualsystempa

7、rameter,andchallengealotfortheanalysisoftheperformanceandparameteroptimization.Aimingattheseproblems,thispaperstartattheanalysisofitsstructure,establishedthemathematicalmodelsofthekeycomponentsineachsubsystem.Itstudiedtherelevanttheoriesofhybridmodelingandestablishedthevirt

8、ualprototypesystemmodelofthetowerbeltmachine.Itsimulatedtheprocessoflarge-scalewat