[发明专利]一种基于挖掘机工作装置的仿真模型标定方法及试验装置

权利要求书

1.一种基于挖掘机工作装置的仿真模型标定方法，其特征在于，包括如下步骤：

基于挖掘机工作装置各部件的连接关系，创建挖掘机工作装置仿真模型；

通过施加边界条件1，在仿真模型中初步计算出挖掘机工作装置的高应力区域；

结合高应力位置选取试验测试点并粘贴应变片；

搭建挖掘机工作装置应变测试装置，采集测试点处在特定拉力下的应变数据作为测试值；

将工作装置应变试验测试的边界条件代入仿真模型，通过仿真计算得出挖掘机工作装置的模拟值；

计算得到相对误差，验证挖掘机工作装置仿真模型的正确性。

2.根据权利要求1所述的一种基于挖掘机工作装置的仿真模型标定方法，其特征在于，所述边界条件1包括位移边界条件和力边界条件，所述位移边界条件：在动臂410根部销轴处施加位移约束，释放旋转自由度；所述力边界条件：基于实际操作环境，理论计算出的挖掘力。

3.根据权利要求1所述的一种基于挖掘机工作装置的仿真模型标定方法，其特征在于，所述结合高应力位置选取试验测试点并粘贴应变片的步骤包括：

在高应力部位布置测试点；

测试点进行打磨、清洗处理，直至待贴表面整洁干净；

将应变片粘贴到测试点位置，所述同一部件应变片粘贴的方向要保持一致。

4.根据权利要求1所述的一种基于挖掘机工作装置的仿真模型标定方法，其特征在于，所述采集测试点处在特定拉力下的应变数据作为测试值的步骤包括：

采集在实际加载过程中测试点应变花0°、45°、90°三个方向的应变数据，通过计算公式得到测试点等效应力的测试值。

5.根据权利要求1所述的一种基于挖掘机工作装置的仿真模型标定方法，其特征在于，所述计算得到相对误差，验证挖掘机工作装置仿真模型正确性的方法包括：

计算相对误差，所述

若所有测试点相对误差若大于或等于10％，则判定工作装置仿真模型不正确，对创建的仿真模型进行修正；若相对误差小于10％，即认可挖掘机工作装置仿真模型的正确性。

6.一种基于挖掘机工作装置的仿真模型试验装置，其特征在于，包括挖掘机工作装置(500)、拉力测试装置、基座组合和平移拉伸结构；

所述挖掘机工作装置(500)与基座组合铰接，所述基座组合控制挖掘机工作装置(500)上下方向的自由度；

所述拉力测试装置通过钢丝绳(450)连接挖掘机工作装置(500)，所述拉力测试装置控制挖掘机工作装置(500)左右方向的自由度；

所述平移拉伸结构连接拉力测试装置底端，所述平移拉伸结构控制挖掘机工作装置(500)前后方向的自由度。

7.根据权利要求6所述的一种基于挖掘机工作装置的仿真模型试验装置，其特征在于，所述基座组合包括基座(400)、固定在地基上的支座(92)、连接基座(400)侧边的基座滑块(93)、连接基座(400)底面的基座油缸组；所述支座(92)设有与基座滑块(93)相配合的滑道；所述基座油缸组包括第一基座油缸(60)、第二基座油缸(61)、第三基座油缸(62)，所述基座油缸组一端与基座(400)底面铰接，另一端固定连接地基；所述第一基座油缸(60)、第二基座油缸(61)、第三基座油缸(62)成正三角形分布。

8.根据权利要求6所述的一种基于挖掘机工作装置的仿真模型试验装置，其特征在于，所述拉力测试装置包括第一液压油缸(461)、滑座(462)、与滑座(462)相配合的滑轨(464)，所述第一液压油缸(461)一端铰接滑座(462)，一端连接钢丝绳(450)，所述钢丝绳(450)上还设有拉力传感器(460)。