振动压路机是修建公路、铁路、机场、码头等基础工程所需要的重要压实工具.为提高振动压路机的设计质量、缩短设计周期、降低开发成本,论文结合企业实际课题,对振动压路机CAE技术进行了深入研究,基于振动压路机的设计理论,在国际通用动力学仿真软件ADAMS、有限元分析软件ANSYS平台上,编制了振动压路机通用CAE软件,该软件包括:振动压路机性能参数数据库模块、建模参数数据库模块、ADAMS动态仿真模块等,对主要构件进行有限元分析,以检验设计方案的可行性并为改进设计提供依据.用户在进行振动压路机的方案设计时,需要参考大量的相关资料.资料的检索查阅要消耗大量的人力物力和时间.该文利用了国外著名厂家振动压路机性能参数,形成了数据库,使振动压路机数据资料的检索变得方便快捷,进而节省用户数据挖掘的投入.评价设计方案的优劣,传统方法是生产样机,对样机进行试验测试.这样不仅开发费用昂贵、设计周期冗长,而且很难做到设计方案的精益求精.近年来发展起来的虚拟样机技术,使设计中产品性能的评价实时化成为可能.虚拟样机技术不仅可以节省大量的开发试验费用,而且大大缩短了设计周期,使设计方案做到精益求精成为可能.因此这种设计模式在国外早已取代传统设计方法成为主流设计模式,并正被国内接受与采用.该论文利用动力学仿真软件ADAMS的强大功能,实现振动压路机的工作状态与测试状态的动力学仿真,实现模型样机的性能测试.设计人员只要具备一般的计算机水平,不需要了解ADAMS,只需根据设计实际输入必要的压路机性能参数,便可以利用该软件完成设计方案的测试及评价,进而对设计方案进行改进与优化.振动压路机虚拟样机由以下10部分构成:1)整机理论模型;2)振动轮钢筒虚拟样机模型,钢筒是振动压路机的关键部件之一,振动轮的输入质量等于振动压路机下车质量减去振动轴质量和偏心块的质量;3)振动轴虚拟样机模型,振动轴质量的输入值是振动轴质量及轴上附件质量,振动轴的长度是两支撑轴承的中心距;4)激振器偏心块虚拟样机模型,激振器是由两组偏心块构成的,每组偏心块有两个静块与一个动块,动块在静块之间.实现大振幅时,动块与静块的振动轴圆周方向夹角为0度,实现小振幅时,动块与静块的振动轴圆周方向夹角为180度;5)振动轮减震器虚拟样机模型,振动轮减震由8个橡胶减震器组成.减震器的总刚度是输入减震器(单减震器)刚度的8倍,减震器的总阻尼是输入减震器(单减震器)阻尼的8倍;6)前车架虚拟样机模型,前车架的输入质量是指前车上车质量,即前车所有非参振质量;7)驾驶室虚拟样机模型,驾驶室的输入质量是指驾驶室质量及其附件质量,质心坐标是其质量和的中心相对于振动轴的坐标;8)发动机虚拟样机模型,发动机的输入质量是指发动机质量及其附件质量,质心坐标是其质量和的中心相对于振动轴的坐标;9)底盘虚拟样机模型,底盘的输入质量是指底盘质量及其附件质量,质心坐标是其质量和的中心相对于振动轴的坐标;10)轮胎虚拟样机模型,所输入的轮胎刚度、阻尼系数及轮胎质量为单个轮胎的数值.利用有限元分析软件ANSYS,实现了振动压路机主要结构件的强度自动建模和分析,并生成有限元分析报告.强度分析包括振动轮钢筒的强度分析、振动轴的强度分析和前车架的强度分析.ANSYS的建模参数有三部分来源.一部分是由用户直接输入的,一部分是根据用户输入的参数经过理论计算得出的,另一部分是从ADAMS的仿真结果中提取出来的计算结果均根据等效应力进行评价,原则上等效应力不应大于许用应力.该论文对三个主要构件进行了强度分析,相应建立了三个有限元模型.1)振动轮钢筒有限元模型钢筒是典型的薄板形式,因此采用板壳单元建立模型.约束加于两辐板处.由于钢筒与路面的刚度相差很大,因此载荷的形式是在钢筒与路面接触的面上施加均布压力.2)振动轴有限元模型振动轴是典型的细长杆简支梁结构,因此采用梁单元Beam188建立模型.约束施加于轴承支点处.载荷是加在偏心块处的径向集中力.3)前车架有限元模型前车架的结构稍复杂因此采用建立三维实体模型.约束加于前后车架的铰点处.载荷以均布面载荷的形式加在前车架振动轴安装孔的下侧.该软件是利用Visual BASIC进行的ADAMS和ANSYS二次开发软件.利用该软件,结合国内外各厂家振动压路机性能参数,用户可以对整机进行动力学仿真、对主要构件进行有限元分析,检验设计方案的可行性.基于Windows操作环境,界面友好、易于操作、运行稳定,用户可根据帮助文件迅速学会使用此软件.利用该软件,设计人员可以在几分钟之内检查设计方案的合理性,对设计方案进行更该校正,大大缩短设计周期,提高产品性能.