文档介绍：华中科技大学
硕士学位论文
大型水利工程施工设备多域物理场建模与运行仿真
姓名:程心环
申请学位级别:硕士
专业:系统分析与集成
指导教师:黎育红
2011-03-01
华中科技大学硕士学位论文
摘要
本课题来源于“十一五”国家科技支撑计划项目:特大型施工机械运行安全、
诊断与优化,对以塔带机为典型代表的特大型施工机械的高效、安全运行所涉及的
有关问题展开研究。
在大型水利工程施工过程、尤其是高坝混凝土施工过程中,塔带机能够在水平
方向和垂直方向上不停歇的运输、浇筑混凝土,施工工作量大,运行操作简便,在
大型水利工程施工项目混凝土的浇筑过程中具有重要的作用。然而,塔带机系统规
模庞大,结构复杂,零部件众多,参数复杂且不易确定,实际的塔带机系统参数的
测量极其不方便,给分析塔带机的性能和参数优化带来挑战。针对这些问题,本文
从塔带机结构分析入手,通过对多体系统动力学简化原理与虚拟现实建模技术的综
合应用,从简化的角度出发将塔带机系统分为机械系统、液压系统和电液控制系统
等三个互相独立、互相作用的子系统,建立了各个子系统中关键元件的数学模型。
研究了塔带机机-电-液一体化多域物理场混合建模的有关理论,建立了塔带机虚拟样
机系统模型。通过建立的塔带机虚拟样机的虚拟运行,仿真大型水利工程施工过程,
结合对塔带机系统各部件模型参数的分析,研究了适合于工程实际应用的分析测试
与校核方法,建立了塔带机参数校核模型。最后,为检验所建立模型与理论的合理
性、科学性、可行性,以大型水利工程施工过程中塔带机的具体运行工况为基础,
完成了对虚拟运行与参数校核的检验。
关键词:塔带机;虚拟样机;参数校核;建模仿真。
I
华中科技大学硕士学位论文
Abstract
This project is derived from “11th five-year” national science and technology support
projects: safety operation of oversize construction machinery, diagnosis and optimization,
launched research on the problems referred to safety operation and high efficiency of
oversize construction machinery with typical representative tower belt machine.
In the process of a large water conservancy project construction, especially the high
dam concrete construction, tower belt machine has the abilities of transporting restless on
horizontal and vertical direction, pouring the concrete, constructing with big workload,
and simple operation, and plays an important role in the process of concrete pouring in
large water conservancy project construction projects. However, tower belt machine also
has disadvantages of large scale of the system, complicated structure, numerous parts, and
complicated parameters, which make it hard to measure the actual system parameter, and
challenge a lot for the analysis of the performance and parameter optimization. Aiming at
these problems, this paper start at the analysis of its structure, established the
mathematical models of the ponents in each subsystem. It studied the releva