基于ADAMS的机械故障注入方法研究.pdf

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1、设备设计／诊断维修／再制造现代制造工程(ModemManufacturingEngineering)2016年第4期基于ADAMS的机械故障注入方法研究陈材，石全，王广彦，戈洪宇(军械工程学院，石家庄050003)摘要：针对机械装备毁伤效果评估中机械故障不易注入的问题，对机械故障在ADAMS动力学仿真软件中的注入方法进行研究。通过对装备常见机械零件和故障模式进行归纳分类，建立故障模型，并基于ADAMS软件自身特点归纳总结出4种简单易行的故障注入方法，并以齿轮为例对不同故障模型进行了注入。研究内容对提高机械装备毁伤效

2、果评估的准确性具有重要意义。关键词：ADAMS；机械故障；故障注入；仿真中图分类号：TP391．9文献标志码：A文章编号：1671—3133(2016)04—0157—04DoI：10．16731／j．cnki．1671—3133．2016．04．031ResearchofthemethodformechanicalfaultinjectionbasedonADAMSChenCai，ShiQuan，WangGuangyan，GeHongyu(OrdnanceEngineeringCollege，Shijiazhua

3、ng050003，China)Abstract：Aimingattheproblemthatmechanicalfaultisdifficulttoinjectinthemechanicalsystem，theresearchoftheinjectionmethodbasedonthesimulationsoftwareADAMSiscarriedout．Throughthesummarizationandclassificationforthecommonme—chanicalpartsandfailuremod

4、es，setupfaultmodels，thensummedupfourkindsofsimpleandeasymethodsofmechanicalfaultinjection=basedonthecharacteristicsofADAMS．Takinggearasanexample．injectdifferentfaultintot}iemodel．Theresearchhasimportantsignificancetoimprovetheaccuracyofdamageeffectassessmentfo

5、rmechanicalequipment．Keywords：ADAMS；faultinjection；mechanical．fault；simulation0引言随着对装备战斗毁伤规律的研究越来越深入，从结构毁伤角度对装备毁伤效果进行评估已经不能满足现代高科技战争的需求¨引。尤其对于现代机械装备，其发展趋势正朝着大型化、高速化、连续化和自动化方向发展口]。其结构上的毁伤往往会使相应机构产生故障，从而引起连锁反应，最终导致装备部分功能失效甚至报废。而对于机械装备的故障研究，传统的故障注入方法主要是基于实物的破坏性研究

6、，即直接在实际装备或基于相似原理建立的装备缩比模型上设置物理故障，以此获得故障状态下装备的各项运行数据。此方法的不足之处在于：具有破坏性的实物实验成本高昂，几乎无法实施；不易提取故障设置下机械装备的相应数据参数；故障后果的不可知性使得故障模拟实验存在极大的安全隐患，因此，基于实物的故障模拟实验的可行性受到大大限制。本文提出基于ADAMS动力学仿真软件的故障仿真技术，通过计算机仿真的方式，将装备的机械故障模型化，并通过不同的故障注入方法将其注入计算机虚拟模型当中，以此模拟实际装备在机械故障状态下的运行状态。1机械装备

7、常见故障分类机械装备涉及到的机械零件种类繁多，且在战时工作强度大、运行环境恶劣和毁伤源众多的情况下，其故障类型也是各种各样。为使机械故障注入得以实现并提高故障注入速度，需对机械装备机械零件和机械故障进行归纳总结并归类。1．1机械装备机械零件分类参考目前机械零件分类编码系统H]，可以把大型装备的机械零件归为两大类：非回转体和回转体。其中每一类可以继续细化，装备机械零件分类如表1所示。1．2机械装备机械故障分类对照表1所列各类零件类型，结合装备战场损伤1572016年第4期现代制造工程(ModemManufacturi

8、ngEnoneenng)表1机械装备机械零件分类零件类别名称零件分类细则与损伤机理的相关研究垆J，可将装备主要机械故障分为以下几类。1)磨损。机械装备的运动件在工作时由于材料相互摩擦而不断发生损耗，不仅降低了运动件的运行精度，更大大降低了装备的使用寿命。2)受力后变形。装备在运行过程中，由于负载过大或是在受到炮弹破片、冲击波和冲击振动等毁伤源的攻击下，其物理