某特种车液压系统动态仿真及故障树分析研究

论文摘要

本课题依托实际工程项目,以某特种车液压系统为研究对象,采用动力学分析、故障树分析理论与软件工程相结合的方法对该特种车的液压系统进行了分析研究。本文阐述了某特种车的工作原理,对某特种车整车的受力工况进行分析。结合机械原理以及液压传动控制技术等基本理论,分别设计计算了某特种车驻锄、千斤顶液压系统,绘制了液压系统原理图,并对其主要特点进行了分析。在虚拟样机技术和虚拟仿真技术基本原理的基础上,建立了本课题所用到的液压元件的模型,并根据各液压元件的模型建立了驻锄、千斤项液压回路模型,围绕某特种车辆的两种特殊工况,对这两个液压回路图的动态特性进行了仿真和分析,为以后该类特种车液压系统的改型设计提供了理论依据,为开展故障树分析奠定了基础。本文详细阐述了故障树(FTA)的相关基本理论。详细分析了该车辆液压系统的故障情况,给出了驻锄以及千斤顶液压系统故障树图,分析了其最小割集。在对液压系统故障树分析的基础上,运用软件工程的相关思想,以VB语言为手段编写了某特种车液压系统故障树分析软件。建立了该车辆故障知识库。该软件具有故障诊断、查询、以及维修建议等功能。通过对软件的运行举例,介绍了软件的操作步骤及所实现的功能。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 绪论
• 1.1 论文的选题背景及意义
• 1.2 相关理论方法的研究现状
• 1.2.1 液压系统建模的相关理论与发展现状
• 1.2.2 虚拟样机及ADAMS软件介绍
• 1.2.3 故障树分析法的发展和研究现状
• 1.3 课题的主要研究内容及意义
• 2 整车动力学方程建立以及液压系统设计
• 2.1 整车结构特点及技术参数
• 2.2 整车工作原理及受力分析
• 2.2.1 整车工作原理
• 2.2.2 整车受力分析
• 2.3 ADAMS动力学方程的建立及其计算方法
• 2.3.1 ADAMS广义坐标的选取
• 2.3.2 ADAMS动力学方程的建立
• 2.3.3 动力学方程的求解
• 2.4 液压系统设计及性能分析
• 2.4.1 整车液压系统原理图
• 2.4.2 整车液压系统方案设计和性能分析
• 2.5 本章小结
• 3 液压系统模型建立与仿真分析
• 3.1 ADAMS中多体模型的建立方法
• 3.1.1 几何模型的创建
• 3.1.2 定义约束和运动
• 3.1.3 模型中多余约束的检查与修改
• 3.1.4 施加作用力
• 3.2 整车机械模型的建立
• 3.3 液压系统模型的建立
• 3.3.1 ADAMS/Hydraulics简介
• 3.3.2 液压元件模型的建立
• 3.3.3 液压回路模型的建立
• 3.4 液压系统仿真
• 3.4.1 千斤顶升起工况时仿真分析
• 3.4.2 整车射击工况时仿真分析
• 3.5 本章小结
• 4 整车的液压系统故障树分析
• 4.1 故障树分析法概述
• 4.2 故障树的建造
• 4.2.1 建树的基本步骤
• 4.2.2 故障树常用术语和符号
• 4.3 故障树的定性分析
• 4.3.1 故障树的结构函数
• 4.3.2 割集及其求解方法
• 4.4 故障树的定量分析
• 4.4.1 顶事件的发生概率
• 4.4.2 底事件的重要度
• 4.5 液压系统故障树分析
• 4.5.1 故障树顶事件的确定
• 4.5.2 驻锄故障树分析
• 4.5.3 千斤顶故障树分析
• 4.6 本章小结
• 5 基于VB的液压系统故障树软件设计
• 5.1 VB数据库开发概述
• 5.1.1 VB语言概述
• 5.1.2 VB数据库编程方法
• 5.2 故障树软件系统总体设计
• 5.2.1 软件设计开发平台
• 5.2.2 系统总体结构设计
• 5.3 知识表示和数据库设计
• 5.3.1 知识模型设计
• 5.3.2 整车故障系统的知识表示
• 5.3.3 数据库设计
• 5.4 故障树软件功能实现
• 5.5 本章小结
• 6 总结与展望
• 6.1 全文总结
• 6.2 后续工作展望
• 致谢
• 参考文献