基于ADAMS和ANSYS的液压举升机构优化与结构分析

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1、机械设计与制造第4期192MachineryDesign&Manufacture2012年4月文章编号：1001—3997(2012)04—0192-03基于ADAMS和ANSYS的液压举升机构优化与结构分析水胡晓乐吴晓罗薇周小科(西南交通大学机械工程学院，成都610031)OptimizationdesignandstructuralanalysisofhydraulicelevatingmechanismbasedonADAMSandANSYSHUXiao—le，WUXiao，LUOWei，ZHOUXiao—ke(Sc

2、hoolofMechanicalEngineering，SouthwestJiaotongUniversity，Chengdu610031，China)【摘要】运用Solidworks和ADAMS联合建立某桥梁检测车虚拟样机模型，通过ADAMS虚拟样机仿真对其作业工序进行了分析，找到最危险工况，以此工况下液压缸拉力最小为优化目标，并通过灵敏度分析确定设计变量，优化举升液压缸铰点的位置，优化后其所需最大拉力减小21．1％。在ADAMS中读取初始时刻的相关铰点的载荷值大小，并根据铰点位置的变化改变相应支承结构。在ANSYS中对

3、翻转台进行强度校核，有限元分析结果显示，优化后翻转台应力、应变均大幅下降，翻转台受力得到改善，验证了优化设计的正确性。关键词：举升机构；虚拟样机仿真；ANSYS；优化设计；结构分析【Abstract】AvirtualprototypemodelofbridgeinspectingvehicleissetupbyusingADAMSandANSYS，whichworkingprocessesisanalyzedthroughADAMSvirtualprototypesimulationtondoutthemostdanger

4、ousworkingcondition．Thenthehingelocationofthehydrauliccylinderforelevatingis0lp—mizedtakingthesmallestpullingforceasobjecttodeterminethedesignvariablesbysensitivityanalysis．Theoptimizationresultsshowthatthemaximumpulldecreasesby21．1％Afierwardsloadvaluesofthere-lat

5、edhingepointsarereadattheinitialtimethroughADAMSandthesupportingstructuresarechangedaccordingtothepositionofthehingepoint．FinallythestaticsFiniteElementAnalysisfortheoverturningplatformisdoneinANSYS，whichresultofindicatesthatstressanddeformationdecreaselargelyafte

6、ropti-mizing，thebearingloadofoverturningplatformisimprovedandvalidityoftheoptimumdesignisverified．Keywords：Elevatingmechanism；Simulationofvirtualprototype；ANSYS；Optimizationdesign；}’；Structuralanalysis：1、t小小小m-，thi_，，．#—t，i-，j、。、+m，i、‘mf坩中图分类号：TH16文献标识码：A1引言置。(4)在

7、ADAMS中对虚拟样机进行自检，查看自由度、约束关系和part的数量，结果显示无冗余约束。桥梁检测车虚拟样机模型，随着我国桥梁建设的飞速发展，对专用的桥梁检测设备的如图1所示。桥梁检测车工作全过程有7个作业步骤，分别为：起需求迅速增加。桥梁检测车是一种可以为桥梁检测人员在检测过升(10s)、上部机构旋转(20s)、侧翻(40s)、打开工作平台(30s)、桁程中提供作业平台，装备有桥梁检测仪器，用于流动检测和维修架下降(30s)、工作平台回转(30s)、工作平台伸缩(20s)。作业的专用汽车，具有广阔的市场『11。因此有必要

8、对其进行运动学和动力学仿真分析，为提高其适用性能提供依据。某桥梁检测车在使用过程中发现，液压举升机构起升阶段，举升油缸所需提供的初始拉力过大，针对这种情况，建立虚拟样机模型，对液压举升机构进行了优化，有效的解决了该问题。2虚拟样机模型建立图1桥梁检测车虚拟样机模型桥梁检测车虚拟样机模型的建立步骤如下：(