基于Modelica的装载机工作装置仿真研究

作     者：黄成毅 

作者单位：杭州电子科技大学 

学位级别：硕士

导师姓名：苏少辉

授予年度：2017年

学科分类：08[工学] 0802[工学-机械工程] 

主      题：装载机 Dymola Modelica 多学科仿真 

摘      要：装载机的体积大、重量大、研制成本高一直以来都是制约其发展的主要因素。用计算机建模与仿真代替物理实验可以降低其研制成本,这已经成为了装载机快速发展的重要技术。近年来,计算机仿真技术对于装载机的应用越来越多,但是针对工作装置的仿真仍然存在着以下两个问题:1、仿真优化目标较单一,难以进行多学科仿真优化;2、通过接口,运用多个软件进行联合优化,难以在统一的环境下进行仿真优化。基于Modelica建模语言,可以建立工作装置的多学科仿真模型,并运用Dymola软件进行仿真分析,从而实现工作装置的机械、液压等联合仿真,对于装载机工作装置的设计与仿真优化有显著作用。本文主要完成以下工作:1介绍了装载机工作装置的发展概述、结构型式、设计要素等,提出了论文的整体构架,初步认识装载机工作装置。2针对论文的整体构架,简要介绍本文进行多学科建模仿真所需的Modelica语言、Dymola仿真软件以及卸料工况下可能出现的回缩现象,为后续章节奠定基础。3介绍了液压系统和机械系统的基本原理,为装载机工作装置机械系统和液压系统的建模提供理论基础。然后利用Modelica语言和Dymola平台,并基于液压系统建模的基本原理和机械系统建模的基本原理,对液压系统的接口以及其各个基础元器件分别进行建模,基础元件模型用于装载机工作装置的机械系统和液压系统地建模,为后续装载机工作装置仿真奠定基础。4利用已建立的机械系统和液压系统模型,搭建装载机工作装置的整体仿真模型,对装载机工作装置的不同工况进行仿真,比较分析了两液压缸的压力、速度、流量等。5着重分析了装载机工作装置在卸料工况下,动臂油缸和转斗油缸的受力情况,针对极限卸料位置处可能出现的回缩现象进行了仿真优化。