1.一種基于網(wǎng)格變形技術(shù)的機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)副磨損仿真方法,其特征在于,包括以下步驟:
1)創(chuàng)立機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)副模型,判斷機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)副模型的接觸區(qū)域,記為目標(biāo)區(qū)域,采用網(wǎng)格劃分所述目標(biāo)區(qū)域,并輸出網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)的編號(hào)和原始坐標(biāo);
2)在所述網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)處創(chuàng)建無(wú)質(zhì)量的小球模型,并用小球模型代替目標(biāo)區(qū)域與機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)副模型接觸,建立起小球模型與機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)副模型的動(dòng)力學(xué)仿真模型;
3)執(zhí)行動(dòng)力學(xué)仿真,獲取小球模型與機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)副模型間的相互作用力及相對(duì)滑動(dòng)速度;
4)根據(jù)阿查德磨損計(jì)算公式計(jì)算網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)處的磨損深度,所述阿查德磨損計(jì)算公式如下所示:
δ=∫kpvdt
其中:δ表示磨損深度,k為磨損系數(shù),p為壓強(qiáng),v是小球模型與機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)副接觸面間的相對(duì)滑動(dòng)速度;
5)根據(jù)所述磨損深度計(jì)算出網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)的新坐標(biāo)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的仿真方法,其特征在于,步驟1)中采用網(wǎng)格劃分軟件將目標(biāo)區(qū)域劃分為由若干矩形單元和三角形單元組成的混合網(wǎng)格,并將網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)的編號(hào)和原始坐標(biāo)輸出并保存于如下的矩陣A中,
其中:矩陣A的第一列為網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)的編號(hào),其余三列為網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)的原始坐標(biāo)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的仿真方法,其特征在于,所述機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)副模型包括支架模型、電磁鐵模型、兩個(gè)抱爪模型、兩個(gè)連接臂模型和導(dǎo)向塊模型,兩個(gè)所述抱爪模型通過(guò)銷(xiāo)軸模型對(duì)稱(chēng)設(shè)于支架模型的橫向兩端,所述導(dǎo)向塊模型包括中間的導(dǎo)架模型,所述導(dǎo)架模型的橫向尺寸沿縱向向下逐漸增大,所述導(dǎo)架模型上沿縱向設(shè)有滑道模型,所述滑道模型內(nèi)設(shè)有擋塊模型,所述擋塊模型固定設(shè)于支架模型上,兩個(gè)所述連接臂模型之間連接有拉簧模型,兩個(gè)所述連接臂模型的兩端在拉簧模型的作用下分別與導(dǎo)架模型的橫向兩端和抱爪模型靠近銷(xiāo)軸模型的一端相抵接,所述電磁鐵模型設(shè)于導(dǎo)架模型的下面,所述導(dǎo)架模型在電磁鐵模型的作用下能夠在所述滑道模型的行程內(nèi)沿縱向向下滑動(dòng),所述導(dǎo)架模型還連接有用于使導(dǎo)架模型向上滑動(dòng)的復(fù)位彈簧模型。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的仿真方法,其特征在于,步驟5)中按照如下公式計(jì)算出網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)的新坐標(biāo)
其中:Δh=δ表示磨損深度,表示磨損方向,A′表示磨損后網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)的編號(hào)坐標(biāo)矩陣。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的仿真方法,其特征在于,步驟2)中所述小球模型的半徑小于0.1mm,且其球心與網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)相重合。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或5所述的仿真方法,其特征在于,步驟2)中采用matlab編寫(xiě)并輸出ADAMS的命令流CMD文件的方式來(lái)設(shè)置小球模型的分布,其中CMD文件的作用為在DAMS工作環(huán)境中,通過(guò)命令在網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)處創(chuàng)建無(wú)質(zhì)量小球模型,并在小球模型和導(dǎo)向塊模型之間創(chuàng)建接觸。