基于APDL的3-RPS并联机构参数化建模

在3-RPS并联机构位置反解模型的基础上,运用APDL语言完成该机构的整体三维建模设计,在ANSYS中实现了有限元建模和分析的参数化。将参数化设计引入到有限元分析中,实现结构参数快速调整,自动生成分析模型,增强了有限元分析的准确性。该方法对并联机构的研发有一定的指导意义。     

6-UPS并联机床静刚度的有限元分析和实验研究

用有限元方法分析一种6-UPS并联机床的静刚度，基于AN—SYS建立该机床的有限元模型，考虑了并联机床的支链和机架的变形，并利用Matrix27单元来模拟铰链；通过APDL语言实现有限元模型的参数化设计，计算出并联机床在工作空间内的刚度分布。静刚度实验表明了该模型的有效性。通过该有限元模型还可以对并联机床的动态性能做进一步分析。     

新型三平移并联机器人动力学优化仿真研究

用ADAMS2007建立了一种新型3RRC型并联机器人机构的参数化运动模型，并对该并联机器人机构进行了初步的位置、运动学、动力学分析，获得了有关运动学及动力学特性曲线，还通过Madab软件计算、分析、比较，验证了用ADAMS软件进行动力学仿真分析的可靠性，最后对该模型进行了动力学优化设计，为新型三平移并联机器人机构的应用打下基础。     

基于ANSYS环境的参数化有限元建模

介绍了参数化有限元模型重要性，阐述了基于ANSYS的参数化有限元模型建立方法，以压力筒有限元分析为例，描述了其参数化建模过程，并进行了优化设计。实例表明：参数化有限元建模能提高求解效率。     

高速并联机械手的静动态特性预估与优化设计

借助ANSYS参数化设计语言（APDL），构造了一种2平动自由度的高速并联机械手的有限元模型，侧重研究了几种不同铰链的精确建模方法，以及机构处于不同位形时的有限元模型快速重构技术，分析了机械手的静、动态特性，在此基础上进行了结构优化设计，提高了机械手的静、动态特性，并成功应用于产品化样机。     

基于现代设计方法的结构分析

应用现代设计方法对汽车机械进行结构强度分析。用Pro／E软件建立参数化模型，导入有限元前后处理软件HYPERMESH中做前处理，在ANSYS中进行有限元求解、分析，得出该支架的强度；进一步用ANSYS生成柔性体，导入ADAMS中，进行振动模态分析，检查模型的模态、频率，验证支架发生共振的可能性；为现代机械设计提供一些可行的经验、方法。     

新型6自由度并联微动机器人微运动学及其运动解耦性分析

利用坐标变换法，建立了新型6自由度并联微动机器人的微运动学模型，并对其运动解耦性进行分析；采用不同的初始驱动位移量和驱动方式，对该机器人的有限元模型进行分析，进一步讨论了其微运动学上的解耦性，最后对研制的微动机器人样机进行了运动解耦性测试和验证。该并联微动机器人的运动解耦，为其动力学分析、控制及其标定的简化提供了理论基础。     

平面2自由度驱动冗余并联机器人的机构设计

机器人机构参数的设计是极其复杂的难题。研究一种平面2自由度驱动冗余并联机器人的机构设计方法,首先建立了该并联机器人机构的空间模型,在此基础上探讨了该并联机器人机构的工作空间性能指标与杆件尺寸之间的关系,并绘制了相应的性能图谱,这些图谱是该并联机器人的机构设计的重要参考依据,该方法为实现并联机器人机构设计的计算机辅助设计提供了一种简单、有效途径。     

基于UG和ANSYS的直齿圆柱齿轮参数化建模及有限元分析

本文以直齿圆柱齿轮为研究对象,应用UG软件建立齿轮的参数化模型,通过数据交换接口导入到ANSYS中创建有限元模型,并对该齿轮施加一定载荷进行有限元分析,分析结果可为齿轮优化设计提供可靠依据。该参数化建模分析法不仅能实现UG建模与ANSYS分析的有机结合,而且提高了零部件的快速开发与设计效率。     

某型导弹起竖臂起竖过程的仿真

在ANSYS环境中建立了某型导弹起竖臂的有限元模型；然后对起竖臂的起竖过程进行了分析，利用ANSYS结构参数化设计语言APDL进行编程，实现了对带弹起竖时起竖臂起竖过程的仿真，并得到了相应的结果。     

大射电望远镜精调Stewart平台结构刚度分析

建立了大射电望远镜精调Stewart平台的有限元模型,对其位于典型工作位置的结构进行了刚度和模态分析。利用Ansys参数化设计语言(APDL)实现有限元模型的参数化设计,使之能对锁定在不同位姿的Stewart平台结构进行刚度和模态分析,从而计算出Stewart平台在其任务空间内的刚度和固有频率分布。根据伺服系统设计准则,进一步确定了Stewart平台的伺服带宽。     

Design and nonlinear analysis of a 6-DOF compliant parallel manipulator with spatial beam flexure hinges

In this paper, a compliant parallel manipulator with six compliant limbs is proposed for micro positioning applications. The load–displacement model of a single compliant limb is established using a nonlinear closed-form spatial beam model. The inverse solution to the compliant parallel manipulator is then implicitly derived by applying load equilibrium to the moving platform. Finally, the compliant model of the limb and the implicit inverse kinematic solution of the manipulator are fully tested by FEA. Discrepancies between results of the presented models and the FEA are analyzed within planned workspaces. The validations demonstrate that accuracies of the proposed models are acceptable and can be improved by shrinking the planned workspace.     

并联机构机电耦合动力学计算

并联机构动力学模型是一个多输入、多输出、非线性、强耦合的复杂机电系统,目前还没有一个成熟的并联机构动力学建模和仿真计算方法.针对三自由度并联机构,建立了包括机械机构、伺服电机一体化的动力学模型.最后在设计好的运动平台轨迹下,计算了移动腿的位移、驱动电机的负载转距;分析了移动腿的误差.计算机仿真结果展示了控制器对机构位移和伺服电机转距良好的控制.     

基于ANSYS的有限元参数化设计理论

本文利用有限元分析软件ANSYS,将参数化设计的思想融入有限元结构分析,实现了有限元建模和分析参数化,这种方法极大地减轻了有限元分析的工作量,提高了工作效率.将参数化设计与有限元结构分析相结合,实现结构参数调整,自动生成分析模型并完成有限元结构分析.可极大地优化产品结构,缩减产品设计周期,提高产品质量.     

高速传料机械手机身的有限元分析

为提高冲压生产线传料机械手的传送精度,对机械手的机身进行了有限元分析。分析了机身的结构特点,运用ANSYS软件对其进行静态和模态分析,得到机身等效应力云图、应变云图以及前六阶固有频率和相应振型。结果表明,机身有较大的优化空间,为下一步机身的优化提供了理论依据。     

微动机器人弹性体有限元分析

建立结构解耦6 DOF并联微动机器人的有限元模型,通过仿真得出有限元位移输出,与理论值相比,误差在允许 范围内,证明该微动机器人良好的解耦效果。     

宏微并联机器人系统自适应交互PID监督控制

500m口径球面射电望远镜(Five hundred meter aperture spherical radio telescope,FAST)的馈源支撑与指向跟踪机构由宏微并联机器人系统构成,大跨度柔索驱动的宏并联机器人保证系统的大工作空间,精密电动缸驱动的Stewart平台作为微并联机器人保证系统的末端精度并扩展其伺服带宽。为了降低宏并联机器人的柔性对末端定位精度的影响,提出基于并联机构学原理的三维机动目标解耦跟踪预测算法,对馈源舱的运动进行跟踪预测。引入自适应交互算法解决PID参数的实时调整,设计自适应交互PID监督控制器,根据馈源舱的预测运动和馈源平台的目标轨迹产生电动缸规划级控制量。此外,在电动缸执行级采用带前馈的数字伺服滤波器实现电动缸的高精度轨迹跟踪。FAST50m缩尺模型试验表明,结合解耦预测算法对馈源舱的运动预测,自适应交互PID监督控制器效果良好,能够确保宏微并联机器人系统在以期望的跟踪速度运行时,获得完全满足控制要求的定位精度和指向精度。     

柔性机械臂结构-控制耦合特征的实验研究

利用柔性机械臂主动控制实验装置以及相应的动力学参数测试系统 ,采用光电编码器、加速度计和应变片分别检测柔性臂的大范围运动、末端振动及驱动力矩 ,对柔性机械臂结构 -控制耦合特性进行了研究。实验结果发现 :1)由于结构与控制系统的耦合 ,改变了柔性机械臂的第一阶振动频率 ;2 )在实现规定运动时 ,不同结构的柔性机械臂的驱动力矩形式明显不同 ;3)柔性机械臂的驱动力矩具有随伺服驱动系统工频的脉动现象。验证了柔性机械臂结构与控制系统之间存在相互作用 ;指出采取结构 -控制一体化设计方法是提高柔性机械臂性能的一个重要手段。