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1、第卷第期动力学与控制学报年月!!∀#复杂机械系统动力学建模技术研究与应用张云清周凡利王波陈立平,。。华中科技大学国家企业信息化应用支撑软件工程技术研究中心武汉摘要采用面向对象技术对复杂机械系统动力模型元素进行了分析根据其特点提出了支持动力学仿真建模平台的模型元素类体系结构,并对该平台关键技术关联关系管理和子系统建模进行了探讨最后应用上述,—技术开发出了仿真建模平台并以汽车整车模型和悬架模型为例证明了这些技术的可行
2、性和有效性关健,,,词建模复杂机械系统面向对象子系统在产,品开发过程中采用虚拟样机技术与传统的设引言,、计方法相比较具有明显的优势如降低研发成本缩,“、‘对复杂机械系统来说短研发周期提高产品质量〔口等等传统的设计流程是设计一一一”,试制试验再设计但这种基于物理样机的设计复杂机械系统动力学仿真过程一般分个阶、、、,模式往往成本高周期长川而采用虚拟样机技术可段前处理建立模型求解器求解后处理见图以在各种虚拟环境中真实的模拟各种实际工况以进所示川,,行口仿真分析获得各种数据并进行最优化处理比沈仪飞
3、阴国侧渭逻苗二四目乏月三舀弋‘日工塌的卜。‘。一物皆工钾‘蕊苗勺一幻爵己弓分上跳翻吵噩呕瓣黔即马司田撇试吨内血!’、侧卿爪间回阮裕卜侧馏图复杂机械系统动力学仿真过程、,复杂机械系统动力学仿真
4、过程中多体动力学模的时间用于建模的时间用于仿真分析而采用型的建立直接关系到仿真的后续工作从图中可以面向设计师的建模高度自动化的数字化虚拟样车仿看出几何模型和力学模型的建立主要由工程师完成,真系统时,则工程师的时间用于建模,的时对,、,于一个比较复杂的多体系统模型工程师不得不花间用于仿真分析优化设计而且对工程师的要求大大量的时间和精力来建立仿真模型,并且很多模型是大降低由此可见,建模效率的高低直接影响整个分,重复建立,这,因此建模逐渐受到人们的重视不仅增加用户劳动强度也影响了工作析工作的最终效率,,效率国外
5、一项统计不采用面向设计师的建模高度国外也出现了专门用于动力学建模的软件如,自动化的数字化虚拟样车仿真系统时工程师公司其中模块之一主一一一一收到第稿收到修改稿“”国家高技术研究发展计划资助项日‘‘‘八了湖北省科技攻关项目人入动力学与控制学报年第卷要用于专业化机械系统动力学建模能够建立复杂、大型的模型〔‘口,、目前在市场上较有影响的动力学建模仿真平台体系结构
6、更层次化维护功能扩展容,软件有美国公司的比利时的易,,,德国航天局的的比较容易实现子系统建模功能提高建模效,,南韩的等在国内也有一率及质量,些自主开发的多体系统动力学仿真软件〔卜〕但由能够开发出适合我国用户习惯的界面,!模型元素类型分析于许多技术上和非技术上的原因目前都只停留在实验室中总的说来,动力学建模仿真软件还存在以根据多体动力学理论,构成多体系统力学模型、、、的基本要素是物体部件下不足铰约束外力偶
7、力,、,,国外软件成本高售后服务项目实施困难〕这种分类实际上是根据模型元素的特点进行元本地化水平低的分类,是对整个模型系统所有元素的抽象多体动,建模效率较低比如建模工作不能被很好的力学模型仅抽象出这类要素对实现建模平台是远、,,重用不能方便地集成更大的新系统〕远不够的因为每一基本要素又是由许多元素组成模,,,型不易维护修改时改动量大信息一致而在这些元素中某些元素和另外一些元素又有不,、性维护困难铆〕如铰就多达几十种工同的特点其中有基本约束,,,信息杂乱模型结构不易理解不利于用户程约束等等因此必
8、须细化模型元素的分类此外还进行二次开发需要一些环境类,比如材料、重力加速度等等来支持目前我国在复杂机械系统建模方面的商业化软多体仿真建模系统另外采用面向对象思想,整个模件,还是空白而虚拟样机技术也越来越受到企业家型也作为一个种类具体见表的
