[發(fā)明專利]一種自動扶梯梯級鏈傳動系統(tǒng)的運動學以及動力學建模仿真方法

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• 申請?zhí)枺?/td>: 202110306550.6
• 申請日: 2021-03-23
• 公開（公告）號: CN112949138A
• 公開（公告）日: 2021-06-11
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 姜銀方;劉新;董正乾
• 申請（專利權(quán)）人: 江蘇大學
• 主分類號: G06F30/23
• 分類號: G06F30/23;G06T17/20;G06F30/13;G06F119/14
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本發(fā)明公開了一種自動扶梯梯級鏈傳動系統(tǒng)的運動學以及動力學建模仿真方法，包括在UG中建立梯級鏈傳動系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)模型；將結(jié)構(gòu)模型導(dǎo)入ADAMS中，建立剛性體部件；將關(guān)鍵部件導(dǎo)入ABAQUS中建立關(guān)鍵部件柔性化后的模態(tài)中性文件；將柔性體部件替換原有剛性體部件，建立自動扶梯梯級鏈傳動系統(tǒng)的剛?cè)狁詈夏Ｐ蛣恿W仿真，定義部件的屬性和材料屬性；在ADAMS中添加運動副約束和部件接觸設(shè)置，設(shè)置主動鏈輪轉(zhuǎn)速與運行負載，進行自動扶梯鏈傳動系統(tǒng)動力學仿真。本發(fā)明可以快速分析不同運行參數(shù)下自動扶梯運行穩(wěn)定性以及傳動部件的受力情況，適用于不同應(yīng)用場景下自動扶梯鏈傳動裝置選型，簡化自動扶梯設(shè)計流程、節(jié)約研發(fā)時間、降低研發(fā)成本。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及多體動力學仿真分析領(lǐng)域，尤其涉及一種自動扶梯梯級鏈傳動系統(tǒng)的運動學以及動力學建模仿真方法。

背景技術(shù)

自動扶梯作為高鐵車站、地鐵站等公共交通場所必備的基礎(chǔ)設(shè)施，極大地便利了人們在不同樓層間移動，其在商場、購物中心、大型超市的廣泛應(yīng)用，方便了顧客瀏覽商品，促進了商業(yè)地產(chǎn)經(jīng)濟的發(fā)展。自動扶梯系統(tǒng)應(yīng)用場景相當廣泛，不同的應(yīng)用場景需要調(diào)整自動扶梯整體結(jié)構(gòu)，根據(jù)運行性能的改變，需要選擇合適的傳動部件以實現(xiàn)設(shè)定的運行參數(shù)以及安全要求。面對諸多應(yīng)用場景，為了快速調(diào)整自動扶梯梯級鏈傳動系統(tǒng)，節(jié)約設(shè)計時間，采用剛?cè)狁詈夏Ｐ蛣恿W仿真來分析自動扶梯梯級鏈傳動系統(tǒng)運行是否滿足設(shè)計需求、部件力學性能是否安全可靠。

對于鏈傳動系統(tǒng)的仿真分析，國內(nèi)外學者進行了許多研究，也取得了不少成果。對于輸送鏈、刮板鏈等大型鏈傳動系統(tǒng)的理論分析與剛體仿真較多，實際上是假設(shè)鏈傳動系統(tǒng)為理想剛體，忽略了實際部件做誒柔性體的微小變形。為了使自動扶梯梯級鏈傳動系統(tǒng)仿真模型更加貼合實際，更準確的獲得梯級鏈傳動系統(tǒng)的運動學與動力學分析結(jié)果。

發(fā)明內(nèi)容

針對現(xiàn)有技術(shù)的缺乏，本發(fā)明提供了一種自動扶梯梯級鏈傳動系統(tǒng)的運動學以及動力學建模仿真方法，得到了不同結(jié)構(gòu)設(shè)計與運行工況設(shè)置下的梯級鏈傳動系統(tǒng)剛?cè)狁詈夏Ｐ偷倪\動學及動力學仿真結(jié)果。

本發(fā)明是通過以下技術(shù)手段實現(xiàn)上述技術(shù)目的的。

一種自動扶梯梯級鏈傳動系統(tǒng)的運動學以及動力學建模仿真方法，包括如下步驟：

步驟一：建立自動扶梯梯級鏈傳動模型，并導(dǎo)出相關(guān)文件；

步驟二：將梯級鏈節(jié)、梯級鏈滾輪、梯級銷軸導(dǎo)入ABAQUS軟件中，在ABAQUS中生成柔性體部件，導(dǎo)出為MNF模態(tài)中性文件；將梯級鏈傳動系統(tǒng)模型導(dǎo)入ADAMS，定義單位屬性，在ADAMS中建立導(dǎo)軌、機架、鏈輪部件的剛體模型；

步驟三：在步驟二的基礎(chǔ)上，在ADAMS中生成鏈傳動系統(tǒng)剛?cè)狁詈蟿恿W模型，并定義材料的屬性；

步驟四：在ADAMS中利用宏定義部件的運動副約接觸并添加驅(qū)動；

步驟五：運行ADAMS運動學仿真，獲得運動學及動力學分析結(jié)果。

進一步的，步驟一：利用UG軟件使用表達式快速建立自動扶梯的梯級鏈傳動系統(tǒng)的三維模型，將梯級鏈傳動系統(tǒng)部件進行裝配，導(dǎo)出x_t文件，作為鏈傳動系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)模型；

步驟二：將建立的級鏈傳動系統(tǒng)的總裝模型導(dǎo)入ADAMS軟件中，得到梯級鏈傳動系統(tǒng)的剛體模型；

步驟三：將自動扶梯梯級鏈系統(tǒng)的關(guān)鍵部件導(dǎo)入ABAQUS軟件中，生成關(guān)鍵部件的模態(tài)中性文件，將部件轉(zhuǎn)換為柔性體；

步驟四：將步驟三生成的模態(tài)中性文件導(dǎo)入ADAMS中，將原有剛性體部件轉(zhuǎn)換為柔性體部件，通過宏代碼批量快速定義不同鏈傳動部件的材料屬性，添加部件之間的運動副約束以及接觸設(shè)定，設(shè)置驅(qū)動函數(shù)以及負載載荷，進行剛?cè)狁詈夏Ｐ瓦\動學及動力學仿真；