[發明專利]基于虛擬振動臺的水果類運輸包裝件動態響應分析方法

有效

• 申請號: 201410275763.7
• 申請日: 2014-06-19
• 公開（公告）號: CN104008259B
• 公開（公告）日: 2017-02-15
• 發明（設計）人: 何杰;杜恒;趙惠丹;李培慶
• 申請（專利權）人: 東南大學;丹陽颶風物流股份有限公司
• 主分類號: G06F17/50
• 分類號: G06F17/50
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙)32204
• 代理人: 柏尚春

1.一種基于虛擬振動臺的水果類運輸包裝件動態響應分析方法，其特征在于包括以下步驟：

(1)調用adams/car軟件中內置的廂式貨車模型，再根據運輸車輛的結構參數和動力學特性修改模型中車輛參數并調試模型，其中，車輛結構參數包括整車質量、部件質量和車身長度，動力學特性包括汽車發動機、懸架的動力性能參數，且車廂的質量還包括車廂所承載的水果包裝件質量；

(2)獲取實際道路參數通并使用adams/car中的Road?Builder建立二維或三維道路模型，作為整個運輸包裝系統的虛擬振動輸入平臺，其中所述實際道路參數包括直線和緩和曲線的長度、圓曲線半徑、縱坡、坡度、路面摩擦系數等；

(3)獲取水果包裝件的結構參數，所述結構參數包括整個包裝件的質量、形狀和體積，外包裝材料的剛度和阻尼，包裝件內部緩沖襯墊的剛度和阻尼、包裝件的堆碼模式；

(4)基于上述步驟所得的運輸車輛信息、實際道路參數和包裝件參數，使用adams/view構建水果運輸包裝件的虛擬試驗臺；

(5)確定車輛、道路和水果包裝件之間的耦合關系以及運輸包裝系統的輸入和輸出，進而建立運輸包裝系統的虛擬振動臺；

(6)根據步驟(5)中所述虛擬振動臺，獲取水果運輸包裝件的動力學指標，包括位移、速度和加速度，分析水果運輸包裝件在運輸過程中的動態響應。

2.根據權利要求1所述的基于虛擬振動臺的水果類運輸包裝件動態響應分析方法，其特征是步驟(1)中的車輛為廂式貨車。

3.根據權利要求1所述的基于虛擬振動臺的水果類運輸包裝件動態響應分析方法，其特征在于所述步驟(3)中的堆碼模式是指堆碼層數和堆碼方式，其中堆碼層數包括單層、雙層和多層，堆碼方式包括重疊式和交錯式。

4.根據權利要求1所述的基于虛擬振動臺的水果類運輸包裝件動態響應分析方法，其特征所述步驟(4)的具體步驟如下：

(4.1)通過步驟(3)所獲取的包裝件結構參數，使用adams/view建立具有一定形狀、體積和質量的包裝件模型，并按堆碼模式將包裝件排列整齊，其中包裝件的質心位置須位于同一條直線上，即X和Z方向上的坐標必須相同；

(4.2)在最底層包裝件下方建立一個具有一定質量的長方體物塊，即水果包裝件的虛擬試驗臺；

(4.3)為每兩個相鄰的運輸包裝件之間、最底層包裝件與振動試驗臺之間分別添加彈簧連接件，并賦予相應的等效剛度和等效阻尼；

(4.4)根據包裝件的運動特征，確定包裝件之間的運動關系、包裝件與振動臺之間的運動關系以及振動臺與地面的運動關系，并為其施加運動副，前兩者為移動副，后者為固定副；

(4.5)利用adams/view在每個運輸包裝件的相關位置均添加虛擬傳感器，以測量動態響應指標；

(4.6)使用adams/view對虛擬試驗臺進行檢查和調試直至確認無誤，其中調試使用方法的數學表達方法為：

m_i?x”_i＝k_i(x_i+1-x_i)+c_i(x_i+1-x’_i)-k_i-1(x_i-x_i-1)-c_i-1(x’_i-x’_i-1)-m_ig??(i＝1…N)

式中，m_i、k_i、c_i分別表示各層產品的質量、材料等效剛度系數和等效阻尼系數，m₁為頂層，其余以此類推，x_Ｎ+1＝u,k₀＝c₀＝0。

5.根據權利要求1所述的基于虛擬振動臺的水果類運輸包裝件動態響應分析方法，其特征在于：所述步驟(5)中道路、車輛和包裝件三者之間的輸入和輸出關系為：道路的不平度激勵是運載體(含貨物)的輸入，運載體車廂底部的振動輸出是包裝件的振動輸入，包裝件的振動響應則是整個車輛-道路-包裝件耦合系統的最終輸出。

6.根據權利要求1所述的基于虛擬振動臺的水果類運輸包裝件動態響應分析方法，其特征在于所述步驟(4)中的水果包裝件虛擬試驗臺是指為水果堆碼包裝件施加振動激勵的平臺。