液压抓管机工作装置的虚拟样机分析与关键技术研究

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1、密级；公开ＳＨＩＩＡＺＨＵＡＮＧＴＩＥＤＡＯＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹＪ工学硕壬学位论文液压抓管机工作装置的虚拟样机分析与关键技术研究ＶｉｒｔｕａｌＰｒｏｔｏｔｙｐｉｎｇＡｎａｌｓｉｓａｎｄＫｅｅｃｈｎｏｌｏｙｙＴｇｙＲｅｓｅａｒｃｈｏｆＨｙｄｒａｕｌｉｃＧｒａｂＴｕｂｅＭａｃｈｉｎｅ培养单位：化械工程学烧专业：化梳设计及理论研究生：张龙指导教师：郭文武教授二〇—五年六月独创性声明本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导

2、下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加Ｗ标注和致谢的地方夕ｈ论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得石家庄铁道大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均己在论文中作了明确的说明并表示了谢意。、签名：ｉ如、日期：嗦关于论文使用授权的说明本人完全了解石家庄铁道大学有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向有关部口送交论文的复印件和电子版本，允许论文被查阅和借阅，同意学

3、校将论文加入《中国优秀傅硕±学位论文全文数据库》和编入《中国学位论文全文数据库》。本人授权石家庄铁道大学，可采用影印、缩印或其他复制手段保存论文，可Ｗ公布论文的全部或部分内容。（保密的论文在解密后应遵守此规定）作者签名：辣日期：、冷、柳化导师签名：ｊ，乂日期；巧為密级：公开工学硕士学位论文液压抓管机工作装置的虚拟样机分析与关键技术研究VirtualPrototypingAnalysisandKeyTechnologyResearchofHydraulicGrabTube

4、Machine培养单位：机械工程学院专业：机械设计及理论研究生：张龙指导教师：郭文武教授二○一五年六月摘要摘要本文结合液压抓管机的结构设计，基于虚拟样机技术，以三维设计软件Solidworks和虚拟样机仿真软件ADAMS为平台，研究建立了虚拟样机仿真模型，对液压抓管机进行了运动学轨迹分析，并应用D-H法建立抓管机数学结构模型，计算抓管机几个重要轨迹位置的理论值并与仿真值相比较。研究虚拟样机刚柔耦合模型分析方法，建立液压抓管机刚柔耦合模型，研究液压抓管机动力学仿真分析。为了探索产品在设计过程中所运

5、用的虚拟样机关键技术，本文主要进行了以下几方面的研究。首先，结合液压抓管机结构设计，简要分析了液压抓管机构造原理及运动特性，并采用三维实体设计软件Solidworks建立了液压抓管机三维模型。其次，将建立的三维实体模型导入仿真分析软件ADAMS中进行液压抓管机的运动学分析，得到液压抓管机的平面运动轨迹，掌握了抓管机的工作范围。再次，为了验证仿真分析数值的准确性，应用D-H法对抓管机进行了数学模型分析，采用矩阵变换得到液压抓管机抓手的运动位置，并且计算出了抓管机几种特殊工况下的轨迹位置，并与仿真结

6、果相比较。最后，结合仿真软件在运动学与动力学分析中的理论基础，对液压抓管机进行了刚柔耦合状态下的虚拟样机模型进行动力学分析。液压抓管机的仿真与分析研究，是计算机仿真在工程领域的的进一步探讨，基于ADAMS的刚柔耦合分析是液压抓管机在国内文献中的首次尝试，研究成果可以为该类机械动态设计的研究提供参考。关键词：液压抓管机；虚拟样机；ADAMS；刚柔耦合AbstractAbstractThisarticlecombineswiththestructuraldesignofthehydraulicgra

7、btubemachine,researchesthevirtualprototypingmodel,itisbasedonvirtualprototypingtechnology,withthreedimensionaldesignsoftwareSolidworks,virtualsimulationsoftwareADAMSandthefiniteelementanalysistechnologyasadevelopmentplatform.Thisarticleexploresthekin

8、ematicstrackandD-Hmathematicalmodelofthehydraulicpipemachine,computingitsseveralimportanttracklimitlocationandcomparingwithsimulationdata.Thisarticlealsoresearchesarigid-flexiblecoupledmodelandbuildsarigid-flexiblemodelofthehydraulicgrabtubemachine.T