衛(wèi)星用繼電器摩擦副動(dòng)力學(xué)仿真及減摩試驗(yàn)研究

1、北京理工大學(xué)碩士學(xué)位論文I目 錄目目 錄錄 .I第一章第一章 緒論緒論 .11.1 課題來(lái)源和研究意義.11.2 課題的國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀相關(guān)領(lǐng)域的研究成果分析.21.2.1 繼電器的概況、分類與原理.21.2.2 繼電器主要產(chǎn)品技術(shù)參數(shù).21.2.3 繼電器觸點(diǎn)形式.31.2.4 繼電器的選用.31.2.5 關(guān)于繼電器的研究現(xiàn)狀.41.3 本課題研究的主要內(nèi)容.61.4 本章小結(jié).7第二章第二章 繼電器模型的運(yùn)動(dòng)學(xué)與動(dòng)力學(xué)分析繼電器模型的運(yùn)動(dòng)學(xué)與動(dòng)力學(xué)分析 .82.1 繼電器機(jī)械結(jié)構(gòu)模型剛體系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)學(xué).82.1.1 約束方程.92.1.2 速度和加速度方程.112.2 繼電器機(jī)械結(jié)構(gòu)模型剛體系統(tǒng)

2、動(dòng)力學(xué).112.2.1 自由度的變分運(yùn)動(dòng)方程.112.2.2 約束多體系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)方程.122.2.3 約束反力.132.3 繼電器機(jī)械結(jié)構(gòu)模型柔體系統(tǒng)動(dòng)力學(xué).142.3.1 柔性體系統(tǒng)方程的建立.142.3.2 繼電器機(jī)械結(jié)構(gòu)柔性系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)方程.152.4 本章小結(jié).16第三章第三章 衛(wèi)星用繼電器的仿真分析衛(wèi)星用繼電器的仿真分析 .173.1 ADAMS 軟件的簡(jiǎn)介 .173.2 繼電器機(jī)械結(jié)構(gòu)模型的建立和仿真分析.203.2.1 建立繼電器機(jī)械結(jié)構(gòu)模型.203.2.2 仿真分析.213.2.3 分析仿真曲線.24北京理工大學(xué)碩士學(xué)位論文II3.3 本章小結(jié).31第四章第四章 二硫化鉬涂層的制

3、備二硫化鉬涂層的制備 .324.1 二硫化鉬簡(jiǎn)介.324.2 三種二硫化鉬涂層的制備方法.344.2.2 復(fù)合鍍法.364.2.3 刷鍍法（噴涂法）.374.3.1 淬火試驗(yàn).384.3.2 膠帶撕拉試驗(yàn).384.4 三種涂敷二硫化鉬固體潤(rùn)滑膜方法的原理.394.4.1 擴(kuò)散結(jié)合.394.4.2 機(jī)械結(jié)合.434.4.3 物理結(jié)合.444.5 電泳沉積法.444.6 本章小結(jié).47第五章第五章 摩擦系數(shù)的測(cè)定摩擦系數(shù)的測(cè)定 .495.1 摩擦系數(shù)測(cè)量?jī)x的設(shè)計(jì).495.1.1 結(jié)構(gòu)圖.495.1.2 儀器的具體參數(shù).505.1.3 原理.505.1.4 測(cè)量范圍.515.1.5 測(cè)量精度.515

4、.1.6 試驗(yàn)驗(yàn)證測(cè)量的準(zhǔn)確性：.525.2 摩擦系數(shù)的測(cè)量.525.3 仿真研究.535.4 本章小結(jié).56第六章第六章 結(jié)論結(jié)論 .576.1 課題總結(jié).576.2 課題展望.58參考文獻(xiàn)參考文獻(xiàn) .59攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表論文情況攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表論文情況 .63致致 謝謝 .64北京理工大學(xué)碩士學(xué)位論文1第一章 緒論1.1 課題來(lái)源和研究意義繼電器是一種自動(dòng)運(yùn)動(dòng)電器。它廣泛地應(yīng)用于生產(chǎn)過程自動(dòng)化、電力系統(tǒng)保護(hù)以及各類自動(dòng)、遠(yuǎn)動(dòng)、遙控、遙測(cè)和通信等自動(dòng)化裝置中，起著控制、傳遞信息和切換電路的作用1。密封繼電器是防護(hù)型式最佳的一種電磁繼電器，由于其能耐受惡劣環(huán)境條件和嚴(yán)酷力學(xué)條件，因此應(yīng)

5、用范圍最廣，需求量最大。其中，航天電磁繼電器是專門用于導(dǎo)彈、運(yùn)載火箭、人造衛(wèi)星、宇宙飛船、航天飛機(jī)及其配套地面測(cè)控設(shè)備中的密封繼電器，是國(guó)防武器裝備系統(tǒng)和宇航系統(tǒng)中的主要電子元器件之一，其技術(shù)水平代表軍用電磁繼電器的最高水平2。建國(guó)后，我國(guó)的繼電器行業(yè)開始起步。六十年代，我國(guó)的航天繼電器從仿蘇、仿美逐步走向自行設(shè)計(jì)的道路。七十年代，我國(guó)的航天電磁繼電器基本上滿足了航天重點(diǎn)工程配套和現(xiàn)代國(guó)防設(shè)備的配套需要。八十年代以來(lái)，通過一代多人的努力，該類航天繼電器的設(shè)計(jì)、制造、檢測(cè)及試驗(yàn)技術(shù)不斷提高，其覆蓋面越來(lái)越大，少數(shù)品種已達(dá)到了國(guó)際先進(jìn)水平，并且己經(jīng)有幾條國(guó)軍標(biāo)生產(chǎn)線通過認(rèn)證，取得了很大的成績(jī)。但是

6、，人們從事繼電器產(chǎn)品設(shè)計(jì)往往忽視了繼電器相關(guān)基礎(chǔ)理論的研究，這就極大地制約了航天繼電器技術(shù)的發(fā)展，導(dǎo)致航天繼電器的總體水平落后國(guó)際先進(jìn)水平二十年左右。九十年代以來(lái)，航天繼電器在基礎(chǔ)理論方面有很大突破。進(jìn)入“十五”時(shí)期，我國(guó)的空間技術(shù)發(fā)展加快，國(guó)防現(xiàn)代化的武器裝備要求更高，航天繼電器以其優(yōu)越的技術(shù)性能得到了良好的發(fā)展機(jī)遇;同時(shí)，也面臨很多挑戰(zhàn)，如比功耗(功耗與體積之比)、耐環(huán)境能力、密封性等技術(shù)性能要求更高3，供貨數(shù)量大、供貨周期縮短，特別是對(duì)可靠性指標(biāo)有很高的定量要求4。我國(guó)已進(jìn)入 WTO，全球經(jīng)濟(jì)一體化加快，我國(guó)國(guó)防工業(yè)為適應(yīng)這一形式，要實(shí)現(xiàn)“軍轉(zhuǎn)民” 、 “民轉(zhuǎn)軍” 、 “寓軍于民”的轉(zhuǎn)變

7、，因此，高質(zhì)量的航天繼電器不僅要在可靠性指標(biāo)和質(zhì)量一致性方面提高，滿足航天重點(diǎn)型號(hào)的要求，而且要努力降低航天繼電器的制造成本、提高質(zhì)量、爭(zhēng)取市場(chǎng)，發(fā)揮我國(guó)繼電器的比較優(yōu)勢(shì)和后發(fā)優(yōu)勢(shì)，更好地為國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)服務(wù)。本課題是桂林航天電器公司和北京理工大學(xué)先進(jìn)制造實(shí)驗(yàn)室共同承擔(dān)的課題“2JL0.5- 2 微型電磁繼電器可靠性設(shè)計(jì)技術(shù)的研究”的子課題，主要研究關(guān)于特定北京理工大學(xué)碩士學(xué)位論文2型號(hào)的衛(wèi)星用繼電器的問題。隨著電力電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展，系統(tǒng)的多功能化、大型化及復(fù)雜化要求組成系統(tǒng)的元件的可靠性越來(lái)越高5。衛(wèi)星用電磁繼電器作為國(guó)防武器裝備系統(tǒng)和宇航系統(tǒng)中的主要電子元器件之一，其可靠性將直

8、接影響整個(gè)國(guó)防武器裝備系統(tǒng)和宇航系統(tǒng)的可靠性6，而且衛(wèi)星用繼電器不同其它類型的繼電器，由于這種繼電器的工作條件比較惡劣，需要在惰性氣氛環(huán)境下工作，在這種條件下，沒有任何潤(rùn)滑劑，而且需要工作 20 年之久，所以這種繼電器的可靠性尤其顯得更加重要，所以研究衛(wèi)星用繼電器的可靠性及可靠性設(shè)計(jì)方法，對(duì)保證整個(gè)系統(tǒng)的可靠性及質(zhì)量具有重要的理論意義和實(shí)用價(jià)值7-81.2 課題的國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀相關(guān)領(lǐng)域的研究成果分析1.2.1 繼電器的概況、分類與原理繼電器是一種電子控制器件，它具有控制系統(tǒng)（又稱輸入回路）和被控制系統(tǒng)（又稱輸出回路） ，通常應(yīng)用于自動(dòng)控制電路中，它實(shí)際上是用較小的電流去控制較大電流的一種“自動(dòng)

9、開關(guān)” 。故在電路中起著自動(dòng)調(diào)節(jié)、安全保護(hù)、轉(zhuǎn)換電路等作用。繼電器主要分為：1）電磁繼電器。2）熱敏干簧繼電器。3）固態(tài)繼電器（SSR） 。 電磁式繼電器一般由鐵芯、線圈、銜鐵、觸點(diǎn)簧片等組成的。只要在線圈兩端加上一定的電壓，線圈中就會(huì)流過一定的電流，從而產(chǎn)生電磁效應(yīng)，銜鐵就會(huì)在電磁力吸引的作用下克服返回彈簧的拉力吸向鐵芯，從而帶動(dòng)銜鐵的動(dòng)觸點(diǎn)與靜觸點(diǎn)（常開觸點(diǎn)）吸合。當(dāng)線圈斷電后，電磁的吸力也隨之消失，銜鐵就會(huì)在彈簧的反作用力返回原來(lái)的位置，使動(dòng)觸點(diǎn)與原來(lái)的靜觸點(diǎn)（常閉觸點(diǎn)）吸合。這樣吸合、釋放，從而達(dá)到了在電路中的導(dǎo)通、切斷的目的。對(duì)于繼電器的“常開、常閉”觸點(diǎn)，可以這樣來(lái)區(qū)分：繼電器線圈

10、未通電時(shí)處于斷開狀態(tài)的靜觸點(diǎn)，稱為“常開觸點(diǎn)” ；處于接通狀態(tài)的靜觸點(diǎn)稱為“常閉觸點(diǎn)” 。1.2.2 繼電器主要產(chǎn)品技術(shù)參數(shù)北京理工大學(xué)碩士學(xué)位論文3 1）額定工作電壓是指繼電器正常工作時(shí)線圈所需要的電壓。根據(jù)繼電器的型號(hào)不同，可以是交流電壓，也可以是直流電壓。2）直流電阻是指繼電器中線圈的直流電阻，可以通過萬(wàn)能表測(cè)量。3）吸合電流是指繼電器能夠產(chǎn)生吸合動(dòng)作的最小電流。在正常使用時(shí)，給定的電流必須略大于吸合電流，這樣繼電器才能穩(wěn)定地工作。而對(duì)于線圈所加的工作電壓，一般不要超過額定工作電壓的 1.5 倍，否則會(huì)產(chǎn)生較大的電流而把線圈燒毀。4）釋放電流是指繼電器產(chǎn)生釋放動(dòng)作的最大電流。當(dāng)繼電器吸合

11、狀態(tài)的電流減小到一定程度時(shí)，繼電器就會(huì)恢復(fù)到未通電的釋放狀態(tài)。這時(shí)的電流遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于吸合電流。 5）觸點(diǎn)切換電壓和電流是指繼電器允許加載的電壓和電流。它決定了繼電器能控制電壓和電流的大小，使用時(shí)不能超過此值，否則很容易損壞繼電器的觸點(diǎn). 1.2.3 繼電器觸點(diǎn)形式 繼電器的觸點(diǎn)有三種基本形式：1）動(dòng)合型（H 型）線圈不通電時(shí)兩觸點(diǎn)是斷開的，通電后，兩個(gè)觸點(diǎn)就閉合。以合字的拼音字頭“H”表示。2）動(dòng)斷型（D 型）線圈不通電時(shí)兩觸點(diǎn)是閉合的，通電后兩個(gè)觸點(diǎn)就斷開。用斷字的拼音字頭“D”表示。3）轉(zhuǎn)換型（Z 型）這是觸點(diǎn)組型。這種觸點(diǎn)組共有三個(gè)觸點(diǎn)，即中間是動(dòng)觸點(diǎn)，上下各一個(gè)靜觸點(diǎn)。線圈不通電時(shí)，動(dòng)觸點(diǎn)

12、和其中一個(gè)靜觸點(diǎn)斷開和另一個(gè)閉合，線圈通電后，動(dòng)觸點(diǎn)就移動(dòng)，使原來(lái)斷開的成閉合，原來(lái)閉合的成斷開狀態(tài)，達(dá)到轉(zhuǎn)換的目的。這樣的觸點(diǎn)組稱為轉(zhuǎn)換觸點(diǎn)。用“轉(zhuǎn)”字的拼音字頭“z”表示. 1.2.4 繼電器的選用1）先了解必要的條件北京理工大學(xué)碩士學(xué)位論文4 控制電路的電源電壓，能提供的最大電流； 被控制電路中的電壓和電流； 被控電路需要幾組、什么形式的觸點(diǎn)。選用繼電器時(shí)，一般控制電路的電源電壓可作為選用的依據(jù)?？刂齐娐窇?yīng)能給繼電器提供足夠的工作電流，否則繼電器吸合是不穩(wěn)定的。2）查閱有關(guān)資料確定使用條件后，可查找相關(guān)資料，找出需要的繼電器的型號(hào)和規(guī)格號(hào)。若手頭已有繼電器，可依據(jù)資料核對(duì)是否可以利用。最

13、后考慮尺寸是否合適。3）注意器具的容積。若是用于一般用電器，除考慮機(jī)箱容積外，小型繼電器主要考慮電路板安裝布局。對(duì)于小型電器，如玩具、遙控裝置則應(yīng)選用超小型繼電器產(chǎn)品.1.2.5 關(guān)于繼電器的研究現(xiàn)狀目前，關(guān)于繼電器的振動(dòng)理論，包括經(jīng)典解析法和現(xiàn)代數(shù)值解法在內(nèi)的各種方法都己經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用9，取得了很好的研究成果，特別是關(guān)于繼電器簧片的振動(dòng)理論的解法。經(jīng)典解析法對(duì)于形狀及邊界條件都比較簡(jiǎn)單的彈性體都能得到精確解，但是對(duì)于復(fù)雜的簧片振動(dòng)系統(tǒng)，要精確地列寫其運(yùn)動(dòng)微分方程并求解往往十分繁復(fù)，甚至是不可能的10。因此，對(duì)于復(fù)雜的問題，必須采用一些行之有效的常見近似方法來(lái)建立其數(shù)學(xué)模型并分析、計(jì)算其振

14、動(dòng)特性。1）傳遞矩陣法的基本思想是將復(fù)雜的線性振動(dòng)系統(tǒng)分割為若干個(gè)“點(diǎn)” 、 “場(chǎng)”元件，各元件之間的特性用矩陣表示，再把這些矩陣依次相乘，求出表示整個(gè)系統(tǒng)特性的矩陣及傳遞矩陣，最后利用系統(tǒng)的邊界條件，得到系統(tǒng)的振動(dòng)特性11。本法的基本概念首先出自扭轉(zhuǎn)振動(dòng)的 Holzer 法及其后 Myklestad 和 Prohl 在梁的彎曲振動(dòng)上的推廣12。2）集中質(zhì)量法就是一種簡(jiǎn)單且常用的簡(jiǎn)化動(dòng)力學(xué)模型的方法，其基本思想是:將實(shí)際連續(xù)彈性系統(tǒng)中那些慣性相對(duì)較大而彈性極微弱的部分當(dāng)作集中質(zhì)量(剛體或質(zhì)點(diǎn))，而將慣性相對(duì)較小而彈性及顯著的部分當(dāng)作無(wú)質(zhì)量的彈簧(或者將彈簧的質(zhì)量折算到有關(guān)集中質(zhì)量上) 13。這

15、樣得到的集中質(zhì)量動(dòng)力學(xué)模型，可以用多自由度系統(tǒng)振動(dòng)理論求解，且質(zhì)量矩陣為對(duì)角陣，即無(wú)慣性禍合。3）廣義坐標(biāo)法的基本思想是:將連續(xù)彈性系統(tǒng)的慣性與彈性轉(zhuǎn)化到一些振型上，北京理工大學(xué)碩士學(xué)位論文5振型都是物理坐標(biāo)的確定函數(shù)，找出這些振型的運(yùn)動(dòng)規(guī)律后，就可用其確定系統(tǒng)物理坐標(biāo)的運(yùn)動(dòng)。里茲法是一種廣義坐標(biāo)近似法。4）假設(shè)模態(tài)法是用假設(shè)模態(tài)振動(dòng)的線性和來(lái)近似地描述彈性體的振動(dòng)，故假設(shè)模態(tài)法是一種近似的廣義坐標(biāo)法。5）模態(tài)疊加的概念最初是由 W.CH urty 和 GM.L.Gladwell 提出的，后來(lái)經(jīng)過不斷地改進(jìn)和發(fā)展，使模態(tài)綜合法成為復(fù)雜結(jié)構(gòu)振動(dòng)分析的一個(gè)有力工具。模態(tài)疊加法的基本思想是:將一個(gè)復(fù)

16、雜的整體結(jié)構(gòu)，分解為若千個(gè)較簡(jiǎn)單的子結(jié)構(gòu)，分析和求解各子結(jié)構(gòu)的模態(tài)，主要是低階主模態(tài)，然后按照一定的條件將各子結(jié)構(gòu)的模態(tài)在模態(tài)坐標(biāo)下進(jìn)行疊加。模態(tài)疊加法的兩個(gè)突出優(yōu)點(diǎn)是:既可全面地分析復(fù)雜結(jié)構(gòu)的振動(dòng)，又可使自由度數(shù)目縮減，從而大大減小分析計(jì)算的工作量。一般，結(jié)構(gòu)愈復(fù)雜，其優(yōu)點(diǎn)愈明顯15。6）有限元法是分析復(fù)雜的結(jié)構(gòu)動(dòng)力問題最有效的方法16。有限元的理想化模型的建立，適用于一切結(jié)構(gòu)形式，從桿、梁結(jié)構(gòu)，框架結(jié)構(gòu)，板殼結(jié)構(gòu)到一般的三維彈性連續(xù)體結(jié)構(gòu)，均可應(yīng)用有限元來(lái)進(jìn)行靜、動(dòng)力分析.特別是電子計(jì)算機(jī)的迅猛發(fā)展以及大型、綜合結(jié)構(gòu)分析程序的不斷出現(xiàn)，己使有限元法成為結(jié)構(gòu)分析的有力工具.有限元法的基本思想

17、是17:將某一整體結(jié)構(gòu)看成是由一些單個(gè)的結(jié)構(gòu)元件，即“有限元”或單元構(gòu)成的物理組成體。這些單元在有限個(gè)連續(xù)點(diǎn)，即節(jié)點(diǎn)處相互連接。通過選用適當(dāng)?shù)男魏瘮?shù)，對(duì)各單元作力學(xué)分析，建立單元本身節(jié)點(diǎn)位移與相應(yīng)的節(jié)點(diǎn)力之間的關(guān)系，然后按照各單元間在節(jié)點(diǎn)上的力平衡條件或變形協(xié)調(diào)條件，把單元裝配成原整體結(jié)構(gòu)，由此列出作為未知量的節(jié)點(diǎn)位移或節(jié)點(diǎn)力的方程組，得到問題的解。按照節(jié)點(diǎn)是以位移還是力作為基本未知量，有限元法有位移法與力法之分。對(duì)于結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)分析，一般采用位移法。用有限元法的位移法進(jìn)行結(jié)構(gòu)動(dòng)力分析的基本步驟是18:1）計(jì)算單元在其方便的局部(單元)坐標(biāo)系中的單元?jiǎng)偠染仃嚒卧|(zhì)量矩陣、單元阻尼矩陣，確定單元

18、的激擾力列陣。2）將在局部坐標(biāo)系中表達(dá)的單元?jiǎng)偠染仃?、單元質(zhì)量矩陣及激擾力列陣變換成整體坐標(biāo)系中的表達(dá)形式。3）根據(jù)各單元在連續(xù)點(diǎn)的力平衡條件或位移協(xié)調(diào)條件，和結(jié)構(gòu)的邊界條件組成整體結(jié)構(gòu)的質(zhì)量矩陣、剛度矩陣、阻尼矩陣和激擾力列陣，從而得到其運(yùn)動(dòng)方程。北京理工大學(xué)碩士學(xué)位論文64）求解整體結(jié)構(gòu)運(yùn)動(dòng)方程對(duì)應(yīng)的特征值問題，得到其固有頻率及以節(jié)點(diǎn)位移坐標(biāo)表示的振型。用振型疊加法逐步積分的數(shù)值分析法求解節(jié)點(diǎn)的位移響應(yīng)19。有限元法是求解數(shù)理方程的一種數(shù)值計(jì)算方法，是解決工程實(shí)際問題的一種有力的數(shù)值計(jì)算工具。最初這種方法被用來(lái)研究復(fù)雜的飛機(jī)結(jié)構(gòu)中的應(yīng)力，它是將彈性理論、計(jì)算數(shù)學(xué)和計(jì)算機(jī)軟件有機(jī)地結(jié)合在一起

19、的一種數(shù)值分析技術(shù);后來(lái)由于這一方法的靈活、快速和有效性。使其迅速發(fā)展成為求解各領(lǐng)域的數(shù)理方程的一種通用的近似計(jì)算方法。目前,它在許多學(xué)科領(lǐng)域和實(shí)際工程問題中都得到了廣泛地應(yīng)用。在求解工程技術(shù)領(lǐng)域的實(shí)際問題時(shí)，建立基本方程和邊界條件還是比較容易的，但是由于其幾何形狀、材料特性和外部載荷的不規(guī)則性，求得解析解是很困難的，因此，尋求近似解法就成了必由之路20。經(jīng)過多年的探索，近似解法有許多種，但常用的數(shù)值分析方法就是差分法和有限元法。差分法計(jì)算數(shù)學(xué)模型可給出其基本方程的逐點(diǎn)近似值(差分網(wǎng)格上的點(diǎn))。但對(duì)于不規(guī)則幾何形狀和不規(guī)則的特殊邊界條件差分法就難于應(yīng)用了。有限元法把求解區(qū)域看作由許多小的在節(jié)點(diǎn)

20、處互相連接的子域(單元)所構(gòu)成，其模型給出基本方程的分片(子域)近似解。由于單元(子域)可以被分割成各種形狀和大小不同的尺寸，所以它能很好地適應(yīng)復(fù)雜的幾何形狀、復(fù)雜的材料特性和復(fù)雜的邊界條件。再加上它有成熟的隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)和計(jì)算方法的發(fā)展，復(fù)雜的工程問題可以采用離散化的數(shù)值計(jì)算方法并借助計(jì)算機(jī)得到滿足工程要求的數(shù)值解。有限元分析分為三個(gè)階段:前處理、求解和后處理。前處理階段建立有限元模型，完成網(wǎng)格劃分，后處理采集處理分析結(jié)果，使用戶能簡(jiǎn)便的提取信息，了解計(jì)算結(jié)果。有限元計(jì)算軟件ANSYS，能實(shí)現(xiàn)前后處理、求解，有多種求解器分別適用于不同的問題既不同的硬件配置，在異種、異構(gòu)平臺(tái)上用戶界面統(tǒng)一、數(shù)

21、據(jù)文件全部兼容，多種自動(dòng)網(wǎng)格劃分技術(shù)。其中結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)分析部分能夠?qū)Ω鞣N復(fù)雜結(jié)構(gòu)進(jìn)行包括模態(tài)分析、譜分析、諧響應(yīng)分析、瞬態(tài)分析在內(nèi)的特性分析21。以上是關(guān)于繼電器的振動(dòng)問題，哈爾濱工業(yè)大學(xué)在這方面已經(jīng)做了很多研究，但是很少有人對(duì)繼電器的摩擦副的摩擦磨損問題進(jìn)行分析，而繼電器是由各個(gè)部件共同作用下才能工作的，所以繼電器上任何一個(gè)部件的摩擦磨損都會(huì)起到一定的或大或小的作用，而每一個(gè)因素都有可能決定整個(gè)系統(tǒng)的使用壽命，所以解決繼電器摩擦副的摩擦磨損問題至關(guān)重要。北京理工大學(xué)碩士學(xué)位論文71.3 本課題研究的主要內(nèi)容根據(jù)課題需要，要求解決衛(wèi)星用繼電器摩擦磨損和冷焊的原因，因此，通過運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)仿真來(lái)模

22、擬經(jīng)過簡(jiǎn)化后繼電器機(jī)械系統(tǒng)各部件的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，并得出各摩擦副之間的應(yīng)力應(yīng)變情況。通過表面涂層技術(shù)，改變摩擦副之間的摩擦系數(shù)，驗(yàn)證仿真結(jié)果是否與實(shí)際相符，進(jìn)而找到解決磨損和冷焊問題的辦法，另外，在對(duì)構(gòu)件進(jìn)行涂層的同時(shí)，還要研究一下所采用涂層方法的機(jī)理。1.4 本章小結(jié)本章主要對(duì)繼電器的研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行闡述，另外簡(jiǎn)要的介紹了衛(wèi)星用繼電器的相關(guān)內(nèi)容，并對(duì)課題研究的目的意義和方案都進(jìn)行了簡(jiǎn)單的介紹。1）通過表面涂層技術(shù)改變摩擦副之間的摩擦系數(shù)，并設(shè)計(jì)試驗(yàn)方案，研究表面涂覆二硫化鉬，而且還要設(shè)計(jì)測(cè)量摩測(cè)系數(shù)的儀器。2）通過運(yùn)動(dòng)學(xué)與動(dòng)力學(xué)仿真獲得機(jī)械結(jié)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，并獲得摩擦副之間的應(yīng)力應(yīng)變情況，通過

23、測(cè)量的摩擦系數(shù)進(jìn)行二次仿真再進(jìn)行對(duì)比，并比較經(jīng)過涂覆二硫化鉬后摩擦磨損到底能夠減少情況。北京理工大學(xué)碩士學(xué)位論文8第二章 繼電器模型的運(yùn)動(dòng)學(xué)與動(dòng)力學(xué)分析機(jī)械多體系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)研究包括系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)分析，運(yùn)動(dòng)學(xué)分析又包括機(jī)械系統(tǒng)構(gòu)件的位置分析、速度分析和加速度分析，它是在不考慮系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)起因的情況下研究各構(gòu)件位置與姿態(tài)及其速度與加速度的關(guān)系；而動(dòng)力學(xué)分析是討論載荷與系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)的關(guān)系.在對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行分析之前，首先選取一系列參數(shù)或者廣義坐標(biāo)表述系統(tǒng)在各個(gè)時(shí)刻的位置和姿態(tài)。建立系統(tǒng)的約束方程，根據(jù)力學(xué)基本原理建立系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)方程.對(duì)于我們研究的這種型號(hào)的繼電器而言，簧片系統(tǒng)是它的重要組成部分，是完

24、成輸出功能的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，其狀態(tài)(斷開或閉合)將直接反映電磁繼電器的工作情況。因此，簧片系統(tǒng)的設(shè)計(jì)好壞直接影響電磁繼電器的功能水平，是衛(wèi)星繼電器關(guān)鍵部位的設(shè)計(jì)，而且這里也是接觸最頻繁的部位，最易發(fā)生磨損或者冷焊，因此對(duì)這幾部分進(jìn)行模型簡(jiǎn)化，并應(yīng)用力學(xué)原理來(lái)求解。2.1 繼電器機(jī)械結(jié)構(gòu)模型剛體系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)學(xué)對(duì)于繼電器剛體系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)學(xué)分析，傳統(tǒng)的理論力學(xué)是以剛體位置、速度和加速度的微分關(guān)系矢量合成原理為基礎(chǔ)進(jìn)行分析的，而計(jì)算繼電器剛體系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)中的運(yùn)動(dòng)學(xué)分析則是以系統(tǒng)中連接物體與物體的運(yùn)動(dòng)副為出發(fā)點(diǎn)，所進(jìn)行的位置、速度和加速度的分析都是基于與運(yùn)動(dòng)副對(duì)應(yīng)的約束方程來(lái)進(jìn)行的?；诩s束的繼電器剛體運(yùn)動(dòng)學(xué)，首先尋

25、求與系統(tǒng)中運(yùn)動(dòng)副等價(jià)的位置約束代數(shù)方程，再由位置約束方程的導(dǎo)數(shù)得到速度、加速度的約束代數(shù)方程，對(duì)這些約束方程進(jìn)行數(shù)值求解，可得到廣義位置坐標(biāo)及相應(yīng)的速度和加速度坐標(biāo)，最后根據(jù)坐標(biāo)變換就可以由系統(tǒng)廣義坐標(biāo)及相應(yīng)的導(dǎo)數(shù)得到繼電器機(jī)械系統(tǒng)中任何一個(gè)位置、速度和加速度。下面應(yīng)用二維多體系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)學(xué)求解繼電器機(jī)械系統(tǒng)中剛性系統(tǒng)的廣義位置坐標(biāo)及相應(yīng)的速度和加速度坐標(biāo)。首先建立繼電器機(jī)械結(jié)構(gòu)模型如圖2-1（關(guān)于如何建立機(jī)械結(jié)構(gòu)模型的問題在第三章將有詳細(xì)講述），對(duì)于本課題研究的特定型號(hào)的衛(wèi)星用繼電器簧片系統(tǒng)是直接驅(qū)動(dòng)式簧片系統(tǒng)，由于不存在推桿與動(dòng)簧片的摩擦，具有明顯的優(yōu)勢(shì)；從結(jié)構(gòu)上也容易制成動(dòng)合、動(dòng)斷、轉(zhuǎn)換、橋

26、接以及雙斷點(diǎn)等多種接點(diǎn)組合；推桿式結(jié)構(gòu)的推動(dòng)北京理工大學(xué)碩士學(xué)位論文9點(diǎn)結(jié)構(gòu)必須為夾持式，較為復(fù)雜，但卻具有良好的性能:較小的推動(dòng)點(diǎn)壓力及較小的摩擦力于機(jī)械損耗；足夠的動(dòng)簧片壓力可以保證其具有較好的耐力學(xué)環(huán)境性能；可利用改變動(dòng)簧片無(wú)驅(qū)動(dòng)力的位置使反力特性產(chǎn)生偏移而接點(diǎn)參數(shù)不變等等。1.頂支架2.動(dòng)簧片3.動(dòng)斷靜簧片4.觸頭5.動(dòng)簧片6.動(dòng)合靜簧片7.銜鐵8.擋圈9.底支架圖2-1 繼電器機(jī)械結(jié)構(gòu)模型針對(duì)推動(dòng)桿驅(qū)動(dòng)方式的簧片系統(tǒng)，依據(jù)靜觸簧的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，將觸簧系統(tǒng)分為兩類，即剛性結(jié)構(gòu)和柔性結(jié)構(gòu)，對(duì)于長(zhǎng)度較短的簧片結(jié)構(gòu)，可以將簧片等效為剛性結(jié)構(gòu)，如動(dòng)合靜簧片和動(dòng)斷靜簧片；對(duì)于長(zhǎng)度較長(zhǎng)的簧片結(jié)構(gòu)，可以

27、將簧片等效為柔性結(jié)構(gòu)，如動(dòng)簧片。首先對(duì)剛性結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化并對(duì)剛性結(jié)構(gòu)求解，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化后模型如圖2-2：圖2-2 觸簧系統(tǒng)剛性結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化模型2.1.1 約束方程這個(gè)模型是由2個(gè)剛性構(gòu)件組成。在機(jī)構(gòu)所在平面上建立一個(gè)全局坐標(biāo)系，xoy機(jī)構(gòu)在該坐標(biāo)系中運(yùn)動(dòng)；再為機(jī)構(gòu)上每個(gè)構(gòu)件 建立各自的連體坐標(biāo)系如圖2-3iiiiyox北京理工大學(xué)碩士學(xué)位論文10所示，可有連體坐標(biāo)系的運(yùn)動(dòng)確定構(gòu)件的運(yùn)動(dòng)。選定構(gòu)件 的連體坐標(biāo)系原點(diǎn)的全iio局坐標(biāo)和連體坐標(biāo)系相對(duì)于全局坐標(biāo)系的轉(zhuǎn)角組成構(gòu)件i的笛卡兒廣義Tiiiyxr,i坐標(biāo)矢量，即簧片的笛卡兒廣義坐標(biāo)為。由2個(gè)剛性構(gòu)Tiiiiyxq,T1111qx ,y ,件組成的系統(tǒng)的廣義

28、坐標(biāo)數(shù)，則廣義坐標(biāo)矢量可表示為。623ncTTTqqq,21圖2-3 空間坐標(biāo)系一個(gè)實(shí)際的機(jī)械系統(tǒng)中，構(gòu)件與構(gòu)件之間存在運(yùn)動(dòng)副的連接，這些運(yùn)動(dòng)副可以用系統(tǒng)廣義坐標(biāo)來(lái)表示代數(shù)方程。設(shè)表示運(yùn)動(dòng)副的約束方程為nh，則用系統(tǒng)廣義坐標(biāo)矢量表示的運(yùn)動(dòng)學(xué)方程組為： 0),(),.(),(),()(321TKnhKKKKqqqqq上面的方程給出了定常完整約束情況，如果約束方程與時(shí)間有關(guān)，則自變量中顯含時(shí)間項(xiàng)，這種約束稱為非定常約束；更一般的約束方程含有不可積速度項(xiàng)的不等式或關(guān)系式，這種約束稱為非完整約束。一般的運(yùn)動(dòng)約束是定常完整約束。對(duì)于一個(gè)有 6 個(gè)廣義坐標(biāo)和個(gè)約束方程的機(jī)械系統(tǒng)，若，且這nh個(gè)nhncnh

29、與約束方程獨(dú)立相容的，則系統(tǒng)自由度 DOF=nc-nh。為使系統(tǒng)具有確定運(yùn)動(dòng)，可以采用下面兩種方法：1）為系統(tǒng)添加與系統(tǒng)自由度 DOF 相等的附加驅(qū)動(dòng)約束。2）對(duì)系統(tǒng)施加力的作用。若采用第一種方法，繼電器剛性機(jī)械系統(tǒng)是實(shí)際自由度為零，被稱為是在運(yùn)動(dòng)學(xué)上確定的。在此情況下，求解系統(tǒng)過程中的位置速度加速度的分析是運(yùn)動(dòng)學(xué)分析，運(yùn)動(dòng)學(xué)分析本身不涉及作用力和反作用的問題。但是對(duì)運(yùn)動(dòng)學(xué)上確定的系統(tǒng)，可以求解系統(tǒng)中的約束反力，即已知運(yùn)動(dòng)求解作用力，這是運(yùn)動(dòng)學(xué)的逆問題。若采用第二種方法，系統(tǒng)具有大于零的自由度，但是在外力作用力，對(duì)具有確定構(gòu)型和特定的初始條件的的系統(tǒng)，其動(dòng)力學(xué)響應(yīng)是確定的，這種情況下求解系統(tǒng)北

30、京理工大學(xué)碩士學(xué)位論文11運(yùn)動(dòng)過程中的位置速度加速度的分析稱為動(dòng)力學(xué)分析。在此情況下，特殊地，如果外力與時(shí)間無(wú)關(guān)可以求解系統(tǒng)中的靜平衡位置 ，這就是靜平衡分析問題。考慮運(yùn)動(dòng)學(xué)分析，為使繼電器剛性機(jī)械系統(tǒng)具有確定的運(yùn)動(dòng)，也就是要使系統(tǒng)實(shí)際自由度為零，為系統(tǒng)施加等于自由度的驅(qū)動(dòng)約束： 0),(tqD在一般情況下，驅(qū)動(dòng)約束是系統(tǒng)廣義坐標(biāo)和時(shí)間的函數(shù)。驅(qū)動(dòng)約束在其內(nèi)部及其與運(yùn)動(dòng)學(xué)約束集中必須是獨(dú)立和相容的，在這種條件下，驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)在運(yùn)動(dòng)學(xué)上就是確定的，將作確定運(yùn)動(dòng)。上式表示系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)學(xué)約束，下式表示的驅(qū)動(dòng)約束組合成系統(tǒng)所受的全部約束：( , )( , )0( , )kDq tq tq t上式為 6 個(gè)廣義

31、坐標(biāo)的個(gè)非線性方程組，構(gòu)成繼電器剛性機(jī)械系統(tǒng)位置方程。nc求解這個(gè)方程式就可以得到觸頭或者簧片在任意時(shí)刻的廣義坐標(biāo)位置)(tq2.1.2 速度和加速度方程對(duì)全約束方程運(yùn)用鏈?zhǔn)轿⒎址▌t求導(dǎo)，得到速度方程： 0),(),(),(tqqtqtqqtq加速度方程為： 0),(),(),(tqqqtqtqqqq 對(duì)于繼電器機(jī)械結(jié)構(gòu)中的剛性系統(tǒng)來(lái)說，進(jìn)行運(yùn)動(dòng)學(xué)分析時(shí)，先是選定最大集的廣義坐標(biāo)，在分別求解機(jī)構(gòu)的各離散時(shí)刻的廣義坐標(biāo)位置、廣義坐標(biāo)速度、廣義坐標(biāo)加速度。2.2 繼電器機(jī)械結(jié)構(gòu)模型剛體系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)對(duì)于受約束的繼電器機(jī)械系統(tǒng)其動(dòng)力學(xué)方程是根據(jù)牛頓定理，給出自由物體的變分運(yùn)動(dòng)方程，再運(yùn)用拉格朗日乘子定理

32、，導(dǎo)出基于約束的機(jī)械系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)方程。2.2.1 自由度的變分運(yùn)動(dòng)方程對(duì)于繼電器機(jī)械系統(tǒng)中任意一個(gè)剛體構(gòu)件 ，質(zhì)量為，對(duì)質(zhì)心的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量為iim，設(shè)作用于剛體的所有外力向質(zhì)心簡(jiǎn)化得到外力矢量和力矩，定義剛體連體iJiFin北京理工大學(xué)碩士學(xué)位論文12坐標(biāo)系的原點(diǎn)位于剛體質(zhì)心，則可根據(jù)牛頓定理導(dǎo)出該剛體帶質(zhì)心坐標(biāo)的變yoxo分運(yùn)動(dòng)方程： 0iiiiiiTinJFrmr 其中，為固定于剛體質(zhì)心的連體坐標(biāo)系原點(diǎn)的代數(shù)矢量，為連體坐標(biāo)系iroi相對(duì)于全局坐標(biāo)系得轉(zhuǎn)角，和分別為和的變分。iriiri定義構(gòu)件 的廣義坐標(biāo)：i TiTiirq,定義廣義力： TiTiinFQ,定義質(zhì)量矩陣為： ),(iiiiJm

33、mdiagM則可將式寫成虛功原理的形式： 0)(iiiTiQqMq 上式就是連體坐標(biāo)系原點(diǎn)固定于剛體質(zhì)心時(shí)用廣義力表示的剛體變分運(yùn)動(dòng)方程。2.2.2 約束繼電器機(jī)械結(jié)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)方程考慮由個(gè)構(gòu)件組成的機(jī)械系統(tǒng)，對(duì)每個(gè)構(gòu)件運(yùn)用虛功原理的公式，組合后可nb得到系統(tǒng)的變分運(yùn)動(dòng)方程： nbiiiiTiQqMq10)( 若組合所有構(gòu)件的廣義坐標(biāo)坐標(biāo)矢量、質(zhì)量矩陣及廣義力矢量，系統(tǒng)的變分運(yùn)動(dòng)方程可緊湊的寫為： TTnbTTTqqqqq.,321 ).,(21nbMMMdiagM TTnbTTQQQQ.,21 0QqMqT 對(duì)于單個(gè)構(gòu)件，運(yùn)動(dòng)方程中的廣義力同時(shí)包含作用力和約束力，但在一個(gè)系統(tǒng)中，若只考慮理想運(yùn)動(dòng)

34、副約束，根據(jù)牛頓第三定律，可知作用在系統(tǒng)所有構(gòu)件上的約束力總虛功為零，若將作用于系統(tǒng)的廣義外力表示為： TAnbAAATTTQQQQ.,21北京理工大學(xué)碩士學(xué)位論文13其中 nbinFQTAAiAiT,.3 , 2 , 1,繼電器機(jī)械系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)學(xué)約束和驅(qū)動(dòng)的組合為： 0),(tq對(duì)上式微分得到其變分形式： 0qq則上面兩式就組成了受約束的繼電器機(jī)械系統(tǒng)的變分運(yùn)動(dòng)方程。為導(dǎo)出約束機(jī)械系統(tǒng)變分運(yùn)動(dòng)方程易于應(yīng)用的形式，運(yùn)用拉格朗日乘子定理對(duì)上面兩式進(jìn)行處理。拉格朗日乘子定理：設(shè)矢量，矢量，矩陣，如果有：nRbnRxnmRA 0 xbT對(duì)于滿足下式的條件都成立。且x 0Ax則存在滿足上式的拉格朗日乘子矢

35、量。mR 0AxxbTT其中是任意的。x在上面兩個(gè)方程中，運(yùn)用拉格朗日nRqnmRMnARQ nmqR乘子定理與兩方程中，則存在拉格朗日乘子矢量，對(duì)于任意的應(yīng)滿足：mRq 0qQqMqqQqMTATqqTTA 由此得到繼電器機(jī)械系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)方程的拉格朗日乘子形式： ATqQqM 綜上，聯(lián)立表示為矩陣形式為： AqQ0TqqM 2.2.3 約束反力對(duì)于約束繼電器機(jī)械系統(tǒng)中的構(gòu)件動(dòng)簧片 ，設(shè)其與系統(tǒng)中觸頭存在驅(qū)動(dòng)約束，ij約束編號(hào)為。除連體坐標(biāo)系外，再在動(dòng)簧片 上以某點(diǎn)P為原點(diǎn)建立一個(gè)固定kyoxi于構(gòu)件上的坐標(biāo)系，稱為運(yùn)動(dòng)副坐標(biāo)系，如圖2-4。設(shè)從坐標(biāo)系到坐標(biāo)系ypx ypx 的變換矩陣為，從坐標(biāo)系

36、到坐標(biāo)系的變換矩陣為，則可導(dǎo)出約束yoxiCyoxxoyiA產(chǎn)生的反作用力和力矩分別為：k北京理工大學(xué)碩士學(xué)位論文14圖2-4剛體運(yùn)動(dòng) kkrTiTinkiTiACF kkkrTipinkiTiTiTBsT)(以上兩式中，為約束對(duì)應(yīng)拉格朗日乘子，反作用力和力矩均為運(yùn)動(dòng)kknkiFnkiT副坐標(biāo)系中的量。ypx 2.3 繼電器機(jī)械結(jié)構(gòu)模型柔體系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)對(duì)于繼電器簧片系統(tǒng)，對(duì)于長(zhǎng)度比較長(zhǎng)的我們把它定義為柔性結(jié)構(gòu)，例如動(dòng)簧片與動(dòng)斷靜簧片分離以及動(dòng)簧片與動(dòng)合靜簧片吸合，簡(jiǎn)化后模型如圖 2-5 所示：圖2-5簧片系統(tǒng)柔性結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化模型2.3.1 柔性體系統(tǒng)方程的建立外加載荷為單點(diǎn)力。施加于柔性體上的單點(diǎn)力

37、必須投影到系統(tǒng)的廣義坐標(biāo)上才能起作用，力以矩陣形式寫出，在標(biāo)記點(diǎn)的局部坐標(biāo)系下表示為：K TzyxKTzyxKtttTfffF,廣義力由廣義平動(dòng)力、廣義扭矩和廣義模態(tài)力組成，可表示為：Q TMRTQQQQ北京理工大學(xué)碩士學(xué)位論文15平動(dòng)坐標(biāo)系下的廣義力可以通過轉(zhuǎn)換單點(diǎn)力到全局坐標(biāo)基下來(lái)獲得即：KFre KTAFQ 其中為標(biāo)記點(diǎn)上的坐標(biāo)系相對(duì)于全局坐標(biāo)系的歐拉角變換矩陣，可以表示AK為。為局部坐標(biāo)系點(diǎn)相對(duì)于全局坐標(biāo)系的轉(zhuǎn)換矩陣，即方向余pkbpgbgkAAAAgbAB弦陣；為音節(jié)點(diǎn)的小變形引起的標(biāo)記點(diǎn)的方位變化而引入的轉(zhuǎn)換矩陣；為bpAPpkA定義在柔性體上標(biāo)記點(diǎn)處的相對(duì)坐標(biāo)系相對(duì)于點(diǎn)坐標(biāo)系的常

38、值變換矩陣。P2.3.2 繼電器機(jī)械結(jié)構(gòu)柔性系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)方程柔性體的運(yùn)動(dòng)方程從拉格朗日方程導(dǎo)出：TdLLL()Q0dt0其中， 為約束方程；為對(duì)應(yīng)于約束方程的拉氏乘子；為如式（2-46）定義的廣義坐標(biāo)；為投影到廣義力；為拉格朗日項(xiàng)，定義，和分別表QLWTLTW示動(dòng)能和勢(shì)能；表示能量損耗函數(shù)。將求得的、代入柔性體的運(yùn)動(dòng)方程，得到最終的運(yùn)動(dòng)微分方程為：TW QDfKLMMTgT21 其中和為柔性體的廣義坐標(biāo)及時(shí)間導(dǎo)數(shù)；和為柔性體的質(zhì)量矩陣及其對(duì)時(shí) MM間的導(dǎo)數(shù)；為質(zhì)量矩陣對(duì)柔性體廣義坐標(biāo)的偏導(dǎo)數(shù)，它是一個(gè)M維張量，為模態(tài)數(shù)22。)6()6()6(MMMM通過求解柔性體動(dòng)力學(xué)方程，我們可以得出柔性體的

39、受力情況，即作用力與反作用力，手里接過簡(jiǎn)化模型如圖 2-6 所示：圖2-6動(dòng)簧片系統(tǒng)柔性結(jié)構(gòu)受力模型北京理工大學(xué)碩士學(xué)位論文162.4 本章小結(jié)本章主要是詳細(xì)介紹了繼電器機(jī)械系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)學(xué)與動(dòng)力學(xué)的原理。機(jī)械系統(tǒng)分為剛性體和柔性體，本章對(duì)于繼電器機(jī)械系統(tǒng)剛性體和柔性體的運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)方程分別進(jìn)行了詳細(xì)的求解。北京理工大學(xué)碩士學(xué)位論文17第三章 衛(wèi)星用繼電器的仿真分析在傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)與制造過程中，首先是概念設(shè)計(jì)和方案論證，然后進(jìn)行產(chǎn)品設(shè)計(jì)。在設(shè)計(jì)完成后，為了驗(yàn)證設(shè)計(jì)，通常要制造樣機(jī)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，有時(shí)這些實(shí)驗(yàn)甚至是破壞性的。當(dāng)通過實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)缺陷時(shí)，又要回頭修改設(shè)計(jì)并再用樣機(jī)驗(yàn)證。只有通過周而復(fù)始的設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)過

40、程，產(chǎn)品才能達(dá)到要求的性能.這一過程是冗長(zhǎng)的，尤其對(duì)于結(jié)構(gòu)復(fù)雜的系統(tǒng)。設(shè)計(jì)周期無(wú)法縮短，更不用談對(duì)市場(chǎng)的靈活反應(yīng)了。而且樣機(jī)的單機(jī)手工制造增加了成本。因此在大多數(shù)情況下，工程師為了保證產(chǎn)品按時(shí)投放市場(chǎng)而中斷這一過程，使產(chǎn)品在上市時(shí)便有先天不足的毛病.在競(jìng)爭(zhēng)的市場(chǎng)的背景下，基于實(shí)際樣機(jī)上的設(shè)計(jì)驗(yàn)證過程嚴(yán)重地制約了產(chǎn)品的質(zhì)量的提高，成本的降低和對(duì)市場(chǎng)的占有率。而對(duì)于航天用繼電器這種情況時(shí)絕對(duì)不允許的23-25。如果基于實(shí)際樣機(jī)上的設(shè)計(jì)驗(yàn)證能象小孩子搭集木一樣簡(jiǎn)單，這個(gè)問題便迎刃而解。但復(fù)雜的機(jī)械系統(tǒng)不可能用集木搭出來(lái)。那好，我們讓計(jì)算機(jī)來(lái)替我們做。機(jī)械系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)必須受制于物理規(guī)律，我們只要掌握了這

41、些規(guī)律并定義了描述機(jī)械系統(tǒng)的方法，計(jì)算機(jī)不僅會(huì)象搭積木一樣把機(jī)械系統(tǒng)組裝起來(lái)，形成虛擬模型，而且會(huì)告訴我們它是怎樣運(yùn)動(dòng)的26。因此通過計(jì)算機(jī)的仿真結(jié)果，我們就可以很方便的評(píng)價(jià)繼電器系統(tǒng)的設(shè)計(jì)質(zhì)量27。當(dāng)采用虛擬繼電器模型用來(lái)代替實(shí)際模型驗(yàn)證設(shè)計(jì)時(shí)，開發(fā)周期縮短，設(shè)計(jì)質(zhì)量和效率得到了提高28。3.1 ADAMS 軟件的簡(jiǎn)介機(jī)械系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)自動(dòng)分析軟件ADAMS是美國(guó)MDI(Mechanical Dynamics Inc.)公司開發(fā)的非常著名的虛擬樣機(jī)分析軟件，也是世界上應(yīng)用最廣泛且最具有權(quán)威性的機(jī)械系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)仿真分析軟件。工程師、設(shè)計(jì)人員利用ADAMS軟件能夠建立和測(cè)試虛擬樣機(jī)，實(shí)現(xiàn)在計(jì)算機(jī)上仿真

42、分析復(fù)雜機(jī)械系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)性能。利用ADAMS軟件，用戶可以快速、方便地創(chuàng)建完全參數(shù)化的機(jī)械系統(tǒng)幾何模型。該模型既可以是在ADAMS軟件中直接建造的幾何模型，也可以是從其他CAD軟件中傳過來(lái)的造型逼真的幾何模型。然后，在幾何模型上施加力/力矩和運(yùn)動(dòng)激勵(lì)。最后執(zhí)行一組與實(shí)際狀況十分接近的運(yùn)動(dòng)仿真測(cè)試，所得的測(cè)試結(jié)果就是機(jī)械系統(tǒng)工作過程的實(shí)際運(yùn)動(dòng)情況。過去需要數(shù)星期、數(shù)月才能完成的建造和測(cè)試物理樣機(jī)的工作，現(xiàn)在利用ADAMS軟件僅需幾個(gè)小時(shí)就可以完成，并能遠(yuǎn)在物理樣機(jī)建造前，就可以知北京理工大學(xué)碩士學(xué)位論文18道各種設(shè)計(jì)方案的樣機(jī)是如何工作的。ADAMS (Automatic Dynamic

43、 Analysis Mechanical System)是較權(quán)威的機(jī)械系統(tǒng)仿真設(shè)計(jì)軟件，工程中可利用ADAMS交互式圖形環(huán)境、零件約束、力庫(kù)等建立機(jī)械系統(tǒng)三維參數(shù)化模型，并通過對(duì)其運(yùn)動(dòng)性能進(jìn)行高精度逼真的仿真分析和比較，研究“虛擬樣機(jī)”可供選擇的多種設(shè)計(jì)方案。ADAMS自動(dòng)輸出位移、速度、加速度和作用力，其仿真結(jié)果可顯示為逼真的動(dòng)畫或X-Y曲線圖形，ADAMS仿真可用于預(yù)測(cè)機(jī)械系統(tǒng)的性能、運(yùn)動(dòng)范圍、碰撞檢測(cè)、包裝、峰值載荷以及計(jì)算有限元的輸入載荷，支持ADAMS同大多數(shù)CAD,FLEX(柔性模塊)及控制設(shè)計(jì)軟件包之間的雙向通訊。ADAMS的核心配置方案是核心仿真軟件包，它包括交互式圖形用戶界面

44、DAMS/View和仿真核心的求解器ADAMS/Solver等。ADAMS/View是ADAMS系列產(chǎn)品的交互式圖形環(huán)境，采用簡(jiǎn)單的分級(jí)方式或建模工作。仿真結(jié)果采用強(qiáng)有力的、形象直觀的方式描述虛擬樣機(jī)的動(dòng)力學(xué)性能，并將分析結(jié)果進(jìn)行形象化輸出。CAD幾何造型可通過工GES接口輸入進(jìn)ADAMS/View, ADAMS/View，的輸出選項(xiàng)可以是曲線圖、著色的或線框式的動(dòng)畫顯示及輸出到Exchange接日視頻顯示器或WAVE-FRONT軟件接口。ADAMS/Solver是位于ADAMS產(chǎn)品系列心臟地位的仿真“發(fā)動(dòng)機(jī)”。該軟件自動(dòng)形成機(jī)械系統(tǒng)模型的動(dòng)力學(xué)方程，并提供靜力學(xué)、運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)的解算結(jié)果。A

45、DAMS/Solver有各種建模和求解選項(xiàng)，以便精確有效地解決各種問題它可以對(duì)剛體和彈性體進(jìn)行仿真研究。為了進(jìn)行有限元分析和控制系統(tǒng)研究，用戶除要求軟件輸出位移、速度、加速度和力外，還可要求模塊輸出用戶自己定義的數(shù)據(jù)，可以通過運(yùn)動(dòng)副、隨機(jī)運(yùn)動(dòng)、高副接觸、用戶自定義的子程序等添加不同的約束，還可同時(shí)求解運(yùn)動(dòng)副之間的作用力和反作用力，或施加單向外力。ADAMS/Flex是集成可選模塊，是ADAMS與Flex軟件之間進(jìn)行雙向數(shù)據(jù)通訊的接口，它可研究柔性體對(duì)機(jī)械系統(tǒng)性能的影響，該模塊利用模態(tài)頻率生成柔性體的ADAMS模型，由于系統(tǒng)仿真研究考慮了柔性體的影響，因此可以明顯提高仿真精度。Flex是合成柔性

46、體的有效途徑。ADAMS/Flex支持ANSYS,MSC/NASTRAN和I-DEAS的中性文件(Neutral File)格式。通過柔性體節(jié)點(diǎn)增加適當(dāng)?shù)募s束和力，就可以使柔性體與其它剛體共同形成一個(gè)有機(jī)的ADAMS模型。ADAMS/Car(轎車模塊)賦予工程師精確建立整套虛擬樣機(jī)的能力，其中包括懸架、傳動(dòng)系、發(fā)動(dòng)機(jī)、轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)、ABS系統(tǒng)以及其它復(fù)雜總成.用戶可以在各種不同的道北京理工大學(xué)碩士學(xué)位論文19路條件下運(yùn)行ADAMS/Car模型，執(zhí)行駕駛操作，使車輛在試驗(yàn)跑道上正常行駛，準(zhǔn)確模擬汽車的操縱穩(wěn)定性、乘座舒適性、安全性及其它各項(xiàng)性能。仿真功能還包括牽引性能控制、ABS等控制系統(tǒng)。這為汽車

47、工程師提供了前所未有的仿真能力，世界五大汽車制造公司Audi, BMW, Ford, Renault和Volve形成了一個(gè)國(guó)際性合作集團(tuán)，共同開發(fā)成功TADAMS/Car軟件。ADAMS/Tire(輪胎模塊)是研究輪胎與道路相互作用的可選模塊。該模塊更完善地計(jì)算側(cè)向力、自動(dòng)回正力矩及由于路面坑洼等障礙而產(chǎn)生的力，ADAMS/Tire可計(jì)算輪胎因克服滾動(dòng)阻力而受到的垂直、縱向和橫向載荷，可仿真研究車輛在制動(dòng)、轉(zhuǎn)向和滑行、滑移等大變形位移下的動(dòng)力學(xué)特性;可與ADAMS結(jié)合共同研究車輛的穩(wěn)定性，計(jì)算汽車的偏移、俯沖和側(cè)傾;輸出力和加速度數(shù)據(jù)可供有限元分析軟件包進(jìn)行壓力和疲勞研究;計(jì)算由于制動(dòng)力矩和轉(zhuǎn)

48、動(dòng)力矩產(chǎn)生的反作用力29-32。此外,ADAMS還包括Linear(線性分析模塊),Exchange(圖形接口模),Controls(控制模塊)、MECHANISM/Pro(機(jī)構(gòu)分析模塊)、Vehicle(車輛模塊)、Animation(動(dòng)畫模塊)、ADAMS/Driver(駕駛員模塊)等。ADAMS軟件能夠幫助工程師更好地理解系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)、解釋其子系統(tǒng)或整個(gè)系統(tǒng)即產(chǎn)品的設(shè)計(jì)特性，比較多個(gè)設(shè)計(jì)方案之間的工作性能、預(yù)側(cè)精度的載荷變化過程，計(jì)算其運(yùn)動(dòng)路徑，以及速度和加速度分布圖等。ADAMS將強(qiáng)大的分析求解功能與使用方便的用戶界面相結(jié)合.使該軟件使用起來(lái)即直觀又方便，還可用戶專門化。ADAMS軟件的

49、特點(diǎn)如下:利用交互式圖形環(huán)境和零件、約束、力庫(kù)建立機(jī)械系統(tǒng)三維參數(shù)化模型。令分析類型包括運(yùn)動(dòng)學(xué)、靜力學(xué)和準(zhǔn)靜力學(xué)分析，以及線性和非線性動(dòng)力學(xué)分析，包含剛體和柔性體分析。令具有先進(jìn)的數(shù)值分析技術(shù)的強(qiáng)有力的求解器，使求解快速、準(zhǔn)確。令具有組裝、分析和動(dòng)態(tài)顯示不同模型或同一個(gè)模型在某一個(gè)過程變化的能力，提供多種“虛擬樣機(jī)”方案。令具有一個(gè)強(qiáng)大的函數(shù)庫(kù)供用戶自定義力和運(yùn)動(dòng)發(fā)生器。令具有開放式結(jié)構(gòu)，允許用戶集成自已的子程序。令自動(dòng)輸出位移、速度、加速度和反作用力，仿真結(jié)果顯示為動(dòng)畫和曲線圖形。命通過動(dòng)畫顯示功能可直觀的檢查模型的設(shè)計(jì)結(jié)果，并可以自動(dòng)檢查部件可能發(fā)生的運(yùn)動(dòng)干涉并發(fā)出聲音警告。令可預(yù)測(cè)機(jī)械系

50、統(tǒng)的性能、運(yùn)動(dòng)范圍、碰撞、包裝、峰值載荷和計(jì)算有限元的輸入載荷 。令具有開放式軟件環(huán)境，為研究人員集成 CAD/CAM/CAE 軟件、開發(fā)用戶專用模塊提供了方便 。具有與 CAD(如 UG,S OLIDWORKS,PRO/E 等)，PEA(如北京理工大學(xué)碩士學(xué)位論文20ANASYS,NASTRAN 等)軟件之間的專用接口，以及與 MATLAB,MATRIX,EASY5 等幾種著名控制軟件的接口，可以對(duì)加控制的機(jī)械系統(tǒng)方便的進(jìn)行動(dòng)態(tài)仿真。ADAMS 的設(shè)計(jì)流程，包括以下幾個(gè)方面:1)創(chuàng)建模型在創(chuàng)建機(jī)械系統(tǒng)模型時(shí)，首先要?jiǎng)?chuàng)建構(gòu)成模型的物體，它們具有質(zhì)量、轉(zhuǎn)動(dòng)慣量等物理特性。使用ADAMS/VIEW

51、創(chuàng)建的物體有三種:剛體、點(diǎn)質(zhì)量和彈性體。樣機(jī)模型是在計(jì)算機(jī)中建立的反映產(chǎn)品結(jié)構(gòu)特征和屬性數(shù)據(jù)的靜態(tài)產(chǎn)品模型，它是進(jìn)行仿真、分析、優(yōu)化的基礎(chǔ)。對(duì)于復(fù)雜的產(chǎn)品，其三維幾何模型的建立、產(chǎn)品預(yù)裝配通常在CAD軟件(如SOLIDWORKS, UG, Pro/E等)中完成;然后通過格式轉(zhuǎn)換，導(dǎo)入ADAMS環(huán)境。創(chuàng)建完物體后，可利用約束庫(kù)中的約束建立兩個(gè)物體之間是如何相對(duì)運(yùn)動(dòng)的關(guān)系;最后，通過施加力、力矩或者運(yùn)動(dòng)、以使模型按照設(shè)計(jì)要求進(jìn)行運(yùn)動(dòng)仿真。2)測(cè)試和驗(yàn)證模型創(chuàng)建完模型后，或者在創(chuàng)建模型的過程中，都可以對(duì)模型進(jìn)行運(yùn)動(dòng)仿真。在產(chǎn)品仿真的同時(shí)，可以對(duì)產(chǎn)品感興趣的零件運(yùn)動(dòng)參數(shù)設(shè)置測(cè)量，繪制仿真結(jié)果曲線。通過

52、對(duì)曲線數(shù)據(jù)和試驗(yàn)數(shù)據(jù)的對(duì)比分析，可以驗(yàn)證模型的正確性，同時(shí)，確定是否需要修正模型。3.2 繼電器機(jī)械結(jié)構(gòu)模型的建立和仿真分析對(duì)于繼電器模型的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)很多問題，首先就要涉及到電學(xué)問題，但是考慮到課題需要研究摩擦磨損問題，所以對(duì)原來(lái)的繼電器模型進(jìn)行了簡(jiǎn)化處理，只考慮機(jī)械結(jié)構(gòu)方面的問題，對(duì)其進(jìn)行建模。建模方式有很多種，對(duì)于簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)可以直接在 ADAMS 中建模，而對(duì)于復(fù)雜結(jié)構(gòu)就要依靠其他三維軟件來(lái)建立模型，例如可以選用 Pro_e、UG、SolidWorks、Catia 等等，我選用 SolidWorks 作為建模工具，然后生成指定文件導(dǎo)入到 ADAMS 中進(jìn)行仿真分析。3.2.1 建立繼電器機(jī)械

53、結(jié)構(gòu)模型繼電器由銜鐵、頂支架、底支架、觸頭、動(dòng)簧片、動(dòng)斷靜簧片、動(dòng)合靜簧片等組成，在建立模型過程中，對(duì)模型作了簡(jiǎn)化，省略了線圈、磁鐵等部件，結(jié)構(gòu)如圖3-1：北京理工大學(xué)碩士學(xué)位論文211.頂支架2.動(dòng)簧片3.動(dòng)斷靜簧片4.觸頭5.動(dòng)簧片6.動(dòng)合靜簧片7.銜鐵8.擋圈9.底支架圖3-1 繼電器機(jī)械結(jié)構(gòu)模型3.2.2 仿真分析建立模型后，生成Parasolid格式，保存于ADAMS的工作目錄下.然后導(dǎo)入到ADAMS中，并定義各部件的材料屬性，同時(shí)ADAMS自動(dòng)計(jì)算出轉(zhuǎn)動(dòng)慣量和質(zhì)量.對(duì)各個(gè)部件進(jìn)行約束.在這里對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行了簡(jiǎn)化，忽略了電學(xué)的干擾，只考慮機(jī)械結(jié)構(gòu)之間的相互關(guān)系.首先用固定副把頂支架和底支

54、架與大地固定在一起，然后固定動(dòng)簧片，動(dòng)斷靜簧片，動(dòng)合靜簧片，還要把觸頭與銜鐵固定在一起，最后在銜鐵與底支架之間施加旋轉(zhuǎn)副，由于觸頭與動(dòng)簧片接觸，動(dòng)合靜簧片，動(dòng)斷靜簧片之間也產(chǎn)生接觸力，因此在這些部件之間也要定義接觸. 經(jīng)簡(jiǎn)化后，在旋轉(zhuǎn)副上加正弦驅(qū)動(dòng)力來(lái)模擬電磁鐵產(chǎn)生的吸附力，驅(qū)動(dòng)力為 （其中d代表角度，time代)1200sin(10timed表時(shí)間），設(shè)置仿真時(shí)間為0.003s,步長(zhǎng)為0.000025s,并定義摩擦副之間的摩擦系數(shù)，當(dāng)部件沒有進(jìn)行過處理時(shí)，對(duì)于兩種材料（銅與玻璃）的摩擦系數(shù)為0.53，以此為基礎(chǔ)進(jìn)行仿真。同時(shí)也可忽略掉頂支架和底支架，因此把頂支架和底支架設(shè)置為啞物體，并對(duì)部分

55、構(gòu)件設(shè)為透明如圖2所示. 對(duì)于繼電器模型的簧片而言，當(dāng)觸頭接觸到簧片時(shí)就會(huì)發(fā)生彎曲才能與動(dòng)合靜簧片接觸，與動(dòng)斷靜簧片分開，起到通斷電路的作用，但是如果在仿真中直接進(jìn)行仿真，那么簧片就是剛性體，不會(huì)發(fā)生變形，那么即使步長(zhǎng)足夠小也會(huì)發(fā)生錯(cuò)誤或者出現(xiàn)觸頭穿透簧片的現(xiàn)象，也就是說當(dāng)觸頭與簧片接觸時(shí)簧片不會(huì)像實(shí)際情況那北京理工大學(xué)碩士學(xué)位論文22樣發(fā)生變形，結(jié)果如圖 3 所示：因此，為了使仿真符合實(shí)際情況就要把剛性體轉(zhuǎn)化為柔性體，即把不可以變形的部件轉(zhuǎn)化為可以變形的部件。對(duì)于剛性體轉(zhuǎn)化為柔性體方法很多，ADAMS 提供了四種生成柔性體的方法,對(duì)于外形簡(jiǎn)單的構(gòu)件,可以采用直接生成柔性件的方法,即拉伸模式；

56、對(duì)于外形復(fù)雜的構(gòu)件,可以采用先建剛性件, 再進(jìn)行網(wǎng)格劃分的模式, 即構(gòu)件網(wǎng)格模式(Solid).1.銜鐵2.動(dòng)簧片3.動(dòng)合靜簧片4.動(dòng)斷靜簧片5.觸頭6.銜鐵7.底支架圖3-2 簡(jiǎn)化后的模型圖3-3簧片為剛性體時(shí)仿真穿透現(xiàn)象1) 拉伸法生成柔性體:首先要確定拉伸中心線,再定義截面半徑、單元尺寸、材料屬性等,最后定義好柔性體跟其它構(gòu)件的連接點(diǎn)即外連點(diǎn),就可以生成柔性體.模型生成柔性件的同時(shí)生成模態(tài)中性文件,該模態(tài)中性文件中包含了柔性件的質(zhì)量、質(zhì)心、北京理工大學(xué)碩士學(xué)位論文23轉(zhuǎn)動(dòng)慣量、頻率、振型以及對(duì)載荷的參數(shù)因子等信息.將模型中原有的剛體件上的運(yùn)動(dòng)副修改在柔性件上,使柔性件與模型上的其它構(gòu)件連

57、接起來(lái),同時(shí)刪除無(wú)效的剛性件.這樣可以使模型保持原有的自由度,從而實(shí)現(xiàn)柔性構(gòu)件的運(yùn)動(dòng)仿真運(yùn)算. 2)幾何外形法生成柔性體:這種方法是將幾何體的外形所占用的空間進(jìn)行有限元離散化,幾何體既可以是在ADAMS/View中創(chuàng)建的,也可以是從其他CAD軟件中導(dǎo)入的模型.這種方法首先要定義柔性件的附著點(diǎn),即柔性件與其它構(gòu)件的連接點(diǎn).定義好附著點(diǎn)后,需要在附著點(diǎn)的附近的網(wǎng)格結(jié)點(diǎn)上選取適當(dāng)數(shù)量結(jié)點(diǎn)作為力的作用點(diǎn),作用點(diǎn)的數(shù)量和位置根據(jù)模型精度的需要來(lái)選取.最后,將選取的結(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)換成ADAMS 的標(biāo)識(shí)ID 后,就可以生成模態(tài)中性文件.用這種方法與拉伸法相比,拉伸法創(chuàng)建的柔性體是六面體單元,而幾何外形法生成的柔性體

58、是四面體單元.一般來(lái)說六面體單元要比四面體單元要好些.3)導(dǎo)入有限元模型的網(wǎng)格文件創(chuàng)建柔性體：在ADAMS/AutoFlex的Flexbody中選擇Import mesh項(xiàng)，然后輸入網(wǎng)格文件名，最后定義網(wǎng)格的材料屬性，殼單元的厚度和計(jì)算的模態(tài)數(shù)，就可以導(dǎo)入柔性體，但是應(yīng)用范圍很小，只能輸入Natran的bdf網(wǎng)格文件和I-DEAS的universal網(wǎng)格文件2.4）利用 ANSYS 的宏命令生成 ADAMS 柔性體：ANSYS 是一個(gè)多重物理有限元分析軟件,適用于各種復(fù)雜的、跨領(lǐng)域的分析設(shè)計(jì).ANSYS 與 ADAMS 之間的雙向數(shù)據(jù)接口可以方便地處理柔性體部件對(duì)機(jī)械系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)的影響,并得到基于

59、精確動(dòng)力學(xué)分析結(jié)果的應(yīng)力應(yīng)變分析結(jié)果,從而提高分析水平.通過 ADAMS 軟件與 ANSYS 軟件之間的接口,可以很方便的考慮柔性體部件對(duì)機(jī)械系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)的影響,并得到基于精確動(dòng)力學(xué)仿真結(jié)果的應(yīng)力應(yīng)變分析結(jié)果,提高分析精度.ANSYS 程序在生成柔性體部件的有限元模型之后,利用 ADAMS 宏命令可以很方便地輸 ADAMS 軟件所需要的模態(tài)中性文件 Jobname.mnf 此文件包含了 ADAMS 中柔性體的所有信息.在 ADAMS 軟件中直接讀入此文件即可看到柔性體部件的模型,指定好柔性體與其它部件的連結(jié)方式, 并給系統(tǒng)施加必要的外載后即可進(jìn)行系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)仿真。本文采用幾何外形法生成柔性體.1）

60、加載ADAMS/AutoFlex模塊；2）計(jì)算動(dòng)簧片的mnf文件；3）用生成的柔性體替換原來(lái)的動(dòng)簧片剛性體，并刪除原來(lái)的剛性體；4）添加約束，固定柔性體；北京理工大學(xué)碩士學(xué)位論文245)創(chuàng)建兩個(gè)啞物體，并把啞物體與柔性體固定，啞物體固定在動(dòng)簧片與動(dòng)斷靜簧片動(dòng)合靜簧片接觸處，因?yàn)閯傂泽w不能與柔性體定義接觸，所以建立啞物體用來(lái)定義接觸；6）定義觸頭與啞物體的接觸；7)設(shè)置仿真步長(zhǎng)為0.000025s仿真時(shí)間為0.015s，仿真，結(jié)果如圖4所示.在仿真過程中，沒有發(fā)生穿透現(xiàn)象，動(dòng)簧片也發(fā)生了變形，當(dāng)時(shí)間足夠小時(shí)，改變驅(qū)動(dòng)力的頻率，可以發(fā)現(xiàn)當(dāng)動(dòng)簧片與動(dòng)合（斷）靜簧片接觸時(shí)發(fā)生了回彈跳動(dòng)，哈爾濱工業(yè)大學(xué)