汽車動(dòng)力學(xué)仿真基礎(chǔ)(參考版)
2025-01-08 04:00本頁面
【正文】 示例： 如圖所示的曲柄搖桿機(jī)構(gòu) ， 已知各桿的長度為 l 1 = 120mm，l2=250mm， l3=260mm，l4=300mm， 曲柄 1均速轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度為ω 1=1rad/s。該模型非常適合與計(jì)算機(jī)自動(dòng)建模。 ( 2 ) 2 ( 2 ) si n 0g g gP Q x M P Q x? ? ? ? ?? ? ? ? ? ? 2( 2 ) 2 ( 2 ) si n 0a I aP Q x x P Q xgr ? ? ? ?? ? ? ? ? ? ? ， 拉格朗日發(fā)表了 《 分析力學(xué) 》 ， 系統(tǒng)地考慮了約束 ， 提出了廣義坐標(biāo)的概念 ， 利用變分原理考慮系統(tǒng)的動(dòng)能和勢能 ， 得出了拉格朗日方程 ( ) ,KKKd T T Qdt q q?? ???? (K =1, 2, ,3n s)212 iiT m v?為質(zhì)點(diǎn)系的動(dòng)能 ? 質(zhì)點(diǎn)系由 n個(gè)質(zhì)點(diǎn)組成 ， 系統(tǒng)具有 s個(gè)完整約束 ， 并且都是理想約束 ， 因此它是具有 (3ns)個(gè)自由度的系統(tǒng) 1 2 3, , , nsq q q ?? 表示系統(tǒng)的廣義坐標(biāo) ， 設(shè)系統(tǒng)中第 i個(gè)質(zhì)點(diǎn)的質(zhì)量為 mi 310nsF K KKW Q q???????? ? ，使得利用計(jì)算機(jī)自動(dòng)建立復(fù)雜機(jī)械系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)數(shù)學(xué)模型 ， 并自動(dòng)求解稱為可能 ?1984年 Chace和 Haug選取每個(gè)剛體質(zhì)心在慣性系中的三個(gè)直角坐標(biāo)和確定剛體方位的三個(gè)歐拉坐標(biāo)作為笛卡兒廣義坐標(biāo)。 六、 虛擬樣機(jī)技術(shù)應(yīng)用軟件 ADAMS的核心基礎(chǔ)理論 上圖的雙輪滾動(dòng)系統(tǒng) ， 兩個(gè)均質(zhì)輪子的半徑皆為r， 中心用連桿相連 ， 在傾角為 α的斜面上作純滾動(dòng) 。 在理想約束的條件下，即不考慮摩擦或摩擦力不做功，根據(jù)虛功原理，有： 1( ) 0ni gi iiF F r??? ? ??? 上述方程表明：在理想約束的條件下 ， 質(zhì)點(diǎn)系的各個(gè)質(zhì)點(diǎn)在任一瞬時(shí)所受的主動(dòng)力和慣性力在虛位移上所作的虛功的和等于零 。 ? ， 牛頓建立了牛頓方程 ， 解決了質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)問題 ? 1725年提出剛體的概念 ， 采用反作用力的概念隔離剛體以描述鉸鏈等約束 ? ， 達(dá)朗貝爾研究了約束剛體系統(tǒng) ， 區(qū)分了作用力和反作用力 ， 提出達(dá)朗貝爾原理和虛位移原理 。 （ 2）按仿真實(shí)驗(yàn)中所取的時(shí)間標(biāo)尺 τ（模型時(shí)間）與自然標(biāo)尺 T之間的比例 ? τ/T=1,實(shí)時(shí)仿真 ? τ/T≠1,非實(shí)時(shí)仿真 （ 3）按參與仿真的模型的種類 ? 物理仿真 ? 數(shù)學(xué)仿真 ? 半實(shí)物仿真 最新發(fā)展 （ 1）仿真實(shí)驗(yàn)任務(wù)的擴(kuò)展 （ 2）仿真技術(shù)的發(fā)展動(dòng)向 ?向廣闊時(shí)空發(fā)展 ?向快速、高效與海量信息通道發(fā)展 ?向規(guī)?；Ｐ托：耍?yàn)證、確認(rèn)技術(shù)發(fā)展 ?向虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)發(fā)展 ?向高水平的一體化，智能化仿真環(huán)境發(fā)展 ?向廣闊的應(yīng)用領(lǐng)域擴(kuò)展與其它學(xué)科融合 ?虛擬樣機(jī)應(yīng)用，動(dòng)態(tài)聯(lián)盟的建立 二 、 傳統(tǒng)的產(chǎn)品開發(fā)流程 概念設(shè)計(jì) 詳細(xì)設(shè)計(jì) 制造物理樣機(jī) 物理樣機(jī)測試 產(chǎn)品定型生產(chǎn) 發(fā)現(xiàn)問題 ， 修改設(shè)計(jì)并重新制造樣機(jī) ? 傳統(tǒng)的產(chǎn)品開發(fā)過程實(shí)際上是基于實(shí)物或半實(shí)物模型 (樣機(jī) )的仿真實(shí)驗(yàn)過程 ? 傳統(tǒng)的產(chǎn)品開發(fā)過程，是一個(gè)周而復(fù)始的設(shè)計(jì)－實(shí)驗(yàn)－設(shè)計(jì)過程，對(duì)于結(jié)構(gòu)復(fù)雜的系統(tǒng)，這一過程是冗長的，需要耗費(fèi)大量的時(shí)間和資金； ? 縮短開發(fā)周期、提高產(chǎn)品質(zhì)量、降低成本并對(duì)市場做出靈活反應(yīng)成為生產(chǎn)商所追求的目標(biāo)； 三 、 虛擬樣機(jī)技術(shù) (Virtual Prototype) ?利用 CAD中的三維幾何造型技術(shù)，在計(jì)算機(jī)中建立產(chǎn)品的幾何模型 ?采用計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)在幾何模型之上附加 其它的功能特性 ，使之成為產(chǎn)品的數(shù)字樣機(jī)（虛擬樣機(jī)） ?再利用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)
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