自动包装秤虚拟样机的设计研究

论文摘要

在产品开发过程中,应用虚拟样机技术可以优化产品设计方案,缩短产品开发周期,节约产品开发成本,从而使企业在竞争中获得极大的优势。虚拟样机技术是一种应用产品数字化设计和计算机仿真技术构建产品的3D数字模型,并模拟真实产品,对其性能和行为进行仿真的一种全新的产品数字化设计方法。在产品研究开发过程中,通过建立虚拟样机,在产品全生命周期的各个阶段,从不同角度、不同需要出发,进行性能和行为仿真、性能测试和评价,实现用虚拟样机取代物理样机,一次开发成功的目的。本文从分析虚拟样机技术的特点和优势出发,针对现有自动包装秤设计手段存在的不足,将虚拟样机技术引入自动包装秤设计开发领域。本文主要从以下几个方面进行了研究:1.系统研究了自动包装秤系统的机械结构,以虚拟样机的建模和分析为重点,建立了自动包装秤虚拟样机的机构系统,解决了自动包装秤虚拟样机开发的关键技术。2.建立了自动包装秤虚拟样机模型,完成了自动包装秤虚拟设计和装配,实现了自动包装秤参数化设计。3.针对具体的分析问题,建立了适用于分析的自动包装秤虚拟样机系统,为自动包装秤的动力学仿真分析做好了准备。4.利用自动包装秤虚拟样机对自动包装秤的动力学特性进行分析,讨论了自动包装秤的各项相关参数对其特性的影响,讨论了影响自动包装秤性能相关问题,并利用分析的结果提出了改进意见。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 研究课题的背景和意义
• 1.2 虚拟样机技术的研究及应用现状
• 1.3 国外包装机械研究状况
• 1.4 国内包装机械研究发展概况
• 1.5 本课题的主要研究内容
• 第二章 虚拟样机技术和ADAMS软件
• 2.1 引言
• 2.2 虚拟样机技术
• 2.2.1 虚拟样机技术的定义
• 2.2.2 虚拟样机技术的特点
• 2.2.3 虚拟样机技术的应用
• 2.3 ADAMS软件
• 2.3.1 ADAMS软件介绍
• 2.3.2 ADAMS软件主要模块
• 2.3.3 ADAMS的相关科研应用
• 2.4 多体系统动力学研究概述
• 2.5 多刚体系统动力学理论基础
• 2.5.1 ADAMS多刚体系统的组成
• 2.5.2 ADAMS多刚体的坐标系统
• 2.5.3 ADAMS多刚体的自由度
• 2.5.4 ADAMS多刚体动力学理论
• 2.6 本章小结
• 第三章 自动包装秤虚拟样机建模
• 3.1 引言
• 3.2 DCS-50型自动包装秤简介
• 3.3 自动包装秤三维实体模型的建立
• 3.3.1 CATIA软件简介
• 3.3.2 DCS-50型自动包装秤的建模
• 3.4 本章小结
• 第四章 基于ADAMS的DCS-50型自动包装秤系统建模
• 4.1 DCS-50型自动包装秤的结构和工作原理
• 4.2 在ADAMS下建立自动包装秤系统的仿真模型
• 4.2.1 CAD模型转换为ADAMS仿真模型的方法
• 4.2.2 DCS-50型自动包装秤仿真模型的建立
• 4.3 本章小结
• 第五章 自动包装秤系统的动力学仿真
• 5.1 参数化分析简介
• 5.1.1 设计研究
• 5.1.2 实验设计
• 5.1.3 优化分析
• 5.2 DCS-50自动包装秤称重机械结构的优化分析
• 5.2.1 称重阀门所受的作用力
• 5.2.2 称重机械结构的约束副
• 5.2.3 添加作用力
• 5.2.4 创建测量
• 5.2.5 进行优化分析
• 5.3 自动包装秤下料机械结构的仿真分析
• 5.3.1 给料阀门工作位置的确定
• 5.3.2 旋转运动函数的建立
• 5.3.3 创建点对点的测量
• 5.4 物料落差仿真分析
• 5.4.1 细进料小孔自由出流流量
• 5.4.2 物料对传感器的冲击力
• 5.4.3 实际落差重量计算
• 5.4.4 结果分析
• 5.5 称重阀门的有限元静态分析
• 5.5.1 称重阀门所受的力
• 5.5.2 称重阀门的有限元分析
• 5.6 本章小结
• 第六章 结论与展望
• 6.1 研究总结
• 6.2 今后工作的展望
• 参考文献
• 致谢
• 作者简介
• 在读期间发表的学术论文