履带式越障车底盘的动态特性分析及运动学仿真

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1、分类号：ＴＰ２４２单位代码：１０４３０密级：无学号：２０１２０７０３０３＿ｔ土身ＳｈａｎｄｏｎｇＪｉａｎｚｈｕＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ硕士学位论文论文题目：履带式越障车底盘的动态特性分析及运动学仿真研究生姓名董旭专业名称车辆工程指导教师姓名郑忠才学院机电工程学院入学日期２０１２．０９论文提交日期２０１５．０４山东建筑大学硕士学位论文题目履带式越障车底盘的动态特性分析及运动学仿真—计：学位论文６４页表格４

2、个插图４０幅评阅人：指导教师：郑忠才学院院长－：张明勤学位论文完成日期：２０１５年３月原创性声明本人郑重声明：所提交的学位论文是本人在导师的指导下，独立进行研究取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，论文中不含其他人已经发表或撰山东建筑大学或其他教育机构的学位证书而写过的研究成果，也不包含为获得均已在文中以明确使用过的材料。对本文的研究作出重要贡献的个人和集体，方式标明。本人承担本声明的法律责任。学位论文作者签名：曰期学位论文使用授权声明本学位论文作者完

3、全了解山东建筑大学有关保留、使用学位论文的规定，即：山东建筑大学有权保留并向国家有关部门或机构送交学位论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人授权山东建筑大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或其它手段保存、汇编学位论文。保密论文在解密后遵守此声明。学位论文作者签名丨１：日期＞Ｍ曰期？（：山东建筑大学硕士学位论文摘要电力供应在国民经济发展中起着重要作用，是居民生活和社会生产的基本保障。近年来，，变电站的规模随着电力行业的发展

4、也在不断的扩大长期暴露在户外的变电站设备表面容易积累自然污移与工业污移，严重时容易导致污闪现象。在不断电的情况下进，行人工冲洗存在安全隐患，然而由于变电站内的行驶条件的限制给电力抢修作业带来诸多麻烦。因此，轻量化、智能化、自动化已成为电力行业发展的热门方向。带电水冲洗机器人技术的研宄目的在于不断电的情况下对变电站绝缘子等设备进行水冲洗作业，降低人工作业强度，提高冲洗效率和安全保障。随着车辆工程和机器人技术的发展，履带式越障车已经广泛应用于民用、军事以及科学研究等领域，尤其是履带式移动底盘

5、常常应用于机器人的研宄领域中。虚拟样机技，术的迅速发展使设计者能够通过计算机建立实物模型与复杂的外部环境；应用仿真技术的发展，，使设计者可以对不同的设计方案进行比较与优化能够有效的缩短研发周期。论文根据带电水冲洗机器人对移动底盘的性能要求，对机器人的底盘进行结构设计，釆用了履带式越障车底盘的方案，履带式越障车具有移动灵活，着地面积大，压强小等诸多优点，，可以使机器人在变电站内自由灵活的移动。论文以刚度等效替代理论为基础采用三维建模技术，建立了履带式越障车底盘的零部件模型，并将零部件装配组成不

6、同工况下的底盘模型；针对动态特性的分析类型及计算要求，对底盘模型中的较小倒角及凸台等零部件进行简化处理；通过三维建模技术建立了履带式越障车底盘的坡道模型和障碍模型，并与履带式越障车底盘进行装配，为运动学仿真提供样机模型。论文以有限元理论为基础，并总，对论文所使用的计算网格单元进行单元特性分析结了提高计算精度的方法，分别对履带式越障车底盘进行动态特性分；在不同的工况下析。论文首先对怠速状态和工作状态下的底盘进行静力学分析，得到了不同工况下的底盘的变形云图和应力分布云图，验证底盘结构的合理性

7、；在静力学的基础上进行预载模态分析，计算得出底盘的低阶固有频率和模态振型，针对动态特性的计算结果，提出结构的改进建议。论文对履带式越障车的直线运动学、爬坡运动学、越障运动学以及运动稳定学进行，釆用虚拟样机技术理论分析，以多体运动学为基础，对履带式越障车底盘的爬坡过程及越障过程进行运动学仿真。通过对底盘的运动学仿真，得出不同路况下车辆的位移曲Ｉ山东建筑大学硕士学位论文，线图、速度曲线图以及加速度曲线图为运动学的控制提供数据支持，结合运动学的理论分析和仿真计算结果对底盘运动稳定性提出

8、改进优化的方向。关键词：履带式越障车，虚拟样机，模态分析，动态特性，运动学仿真ＩＩ山东建筑大学硕士学位论文ＤｎａｍｉｃＣｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓＡｎａｌｓｉｓａｎｄＫｉｎｅｍａｔｉｃｓＳｉｍｕｌａｔｉｏｎｏｆｙｙＣｈ－ＴｒａｃｋｅｄＶｅｈｉｃｌｅａｓｓｉｓｗｉｔｈＯｂｓｔａｃｌｅｓｕｒｍｏｕｎｔｉｎｇＤｏｎｇ