地面撞击模型建模及相关参数确定

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1、维普资讯http://www.cqvip.com第23卷第10期Vo1．23No．10工程力学2006年10月Oct．2006ENGn忸ERGMECHANICS文章编号：1000-4750(2006)10—0107—04地面撞击模型建模及相关参数确定叶民镇(Dresden工业大学机械系，德国Dresden01069；南京工业大学机械学院，南京21009)摘要：在仿真研究机械．地面系统时，常涉及地面建模问题，为此有必要对此作深入研究。结合在联邦德国的研究科题，在分析现有地面模型的基础上给出了地面撞击模型及相关参数的确定方法，并着重讨论分析了模型质量参数与撞击过程中能

2、量转换之间的关系。模拟结果与试验值比较表明，该模型及参数确定方法行之有效。它不仅能较好地模拟地面本身的动态变形过程，而且能逼真地仿真机械．地面之间的相互作用。关健词：地面；建模；参数确定；撞击；模拟中图分类号：TB124文献标识码：AGRoUNDMoDELINGINMACHINERY．GRoUNDINTERACTIoNSYSTEMANDPARAMETERDETERMINATIoNYEMin．zhen(CollegeofMechanicalEngineering，UniversityofTechnologyDresden，Dresden01069；Collegeof

3、MechanicalEngineering，NanjingUniversityofTechnology,Nanjing，Jiangsu210009，China)Abstract：Themodellingofgroundisofteninvolvedinthesimulationofthemachinery-groundinteractionsystem．Itisessentialtostudythegroundmodelinmoredetail．IncollaborationwiththeresearchinGermany，thispaperpresentsamu

4、lti—bodygroundimpactmodelandthemethodtodetermineitscorrelationparametersbasedontheanalysisofexistinggroundmodels．Therelationshipbetweenthemodelmassparameterandtheenergyconversionduringimpactprocessisdiscussedindetails．Thecomparisonsbetweenthesimulatedandexperimentalresultsdemonstratet

5、hattheproposedmodelandthecorespondingparameterdeterminationprocedureareeffective．Thismodelisnotonlyabletosatisfactorilyreproducethedynamicgrounddeformationprocessbutalsosimulatetheinteractionofthemachinery-groundsystem．Keywords：ground；modelling；parameterdetermination；impact；simulation

6、在路面压实、打桩、及车辆行驶引起路面下陷用有限元模型，但二者同时运用时，之间的接口问等过程的计算机仿真中，常涉及地面动力模型问题较难解决且费时【2，为此建立一个既能模拟地面题。特别在冲击载荷下，地面动特性能否较好地被变形过程，又能仿真机械．地面系统相互作用的地面模拟对上述过程的仿真质量产生大的影响。多体模型成为必要。土壤仅小变形时表现出一定的线性特性，在动1地面建模载荷下其应力．应变关系相当复杂。目前尚不能据土壤基本特性通过计算确定其动态性能【l】。在上述机实验研究表明，地面多体模型不仅应包括弹簧械与地面作用过程中，一个共同特征是：地面伴随和阻尼，还应含有随动质量

7、【3】。由于受模拟条件限机械的运动而产生大变形。对机械系统运动过程模制，直到九十年代为了模拟地面的复杂动特性，还拟常采用多体模型，对系统某部分的变形模拟一般不得不用多个弹簧及质量元件来构造地面模型，见收稿日期：2005．01．21；修改日期：2005．06．12作者简介：叶民镇(1963)，男，德国工学博士，主要研究方向为工程车辆建模及动态仿真(E-mail：mksmodell@yahoo．de)。维普资讯http://www.cqvip.com108工程力学图1。表1随动质量估计值mblTable1GroundmassestimationKe：弹性弹簧／elas

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