Augmented Lagrange方法在钢丝绳捻制成形磨擦接触数值模拟中的应用

钢丝绳中金属线间接触摩擦会影响捻制成形加工应力和结构强度.在经典的Coulom摩擦理论的基础上,本文采用Augmented Lagrange方法计算钢丝绳捻制过程中的法向接触力和摩擦接触力,并应用radial-return径向回映法修正摩擦接触力试算值.以钢丝绳一次捻制成形过程为例,分析并讨论了摩擦系数和自扭转系数对接触应力和加工应力应变的影响,为钢丝绳成形工艺和结构强度的合理设计提供依据.     

Augmented Lagrange方法在钢丝绳捻制成形摩擦接触数值模拟中的应用

钢丝绳中金属线间接触摩擦会影响捻制成形加工应力和结构强度。在经典的Coulom摩擦理论的基础上,本文采用AugmentedLagrange方法计算钢丝绳捻制过程中的法向接触力和摩擦接触力,并应用radial return径向回映法修正摩擦接触力试算值。以钢丝绳一次捻制成形过程为例,分析并讨论了摩擦系数和自扭转系数对接触应力和加工应力应变的影响,为钢丝绳成形工艺和结构强度的合理设计提供依据。     

一种新型张力-杆系结构展开过程动力学研究

针对新型张力-杆系结构展开过程复杂导致动力学分析困难的问题,采用多柔体动力学方法,提出了张力-杆系结构的全新多体系统模型,实现了结构的展开过程仿真,研究了不同的绳索加载方式对桁架展开动力学行为的影响,总结了绳索力光滑加载方式的优势,揭示了桁架壁厚和绳索张紧力大小对张力-杆系结构展开过程的影响机理,结果表明杆件壁过薄及绳索张紧力过大均对结构展开过程中桁架受力产生显著影响。在此基础上,提出了张力-杆系结构的理论驱动力矩,给出了力矩与桁架杆件展开角度之间的关系,可以为电机选型提供参考。新型张力-杆系结构动力学分析为实际工程应用提供一种新的建模与仿真方法。     

金属捻线成形过程的弹塑性有限元模拟

提出考虑金属捻线成形过程中的大转动几何非线性的共转坐标系弹塑性有限元法,将此法用于金属捻线成形过程模拟,通过数值计算分析成形过程工艺参数对加工应力应变分布和残余应力的影响,为金属捻线成形工艺与结构强度的合理设计提供依据。     

考虑运动副间隙三角连杆肘杆式压力机机构动力学研究

针对考虑运动副间隙三角连杆肘杆式压力机机构动力学建模、仿真及分析问题,提出了相应的向量键合图法。基于无质量杆-弹簧阻尼运动副间隙模型,建立了含运动副间隙的三角连杆肘杆式压力机机构向量键合图模型。应用相应的方法,使机构向量键合图模型的贮能元件皆具有积分因果关系。在此基础上,基于Matlab实现了含运动副间隙三角连杆肘杆式压力机机构计算机建模及动力学仿真,分析了运动副间隙对压力机机构运动学及动力学性能的影响,验证了所述方法的可靠性及有效性。     

3W2型高压力压缩机机构动力学分析及曲轴疲劳研究

针对压缩机压力的大幅度提高所带来的压缩机核心部件曲轴的强度分析问题,对压缩机机构进行了动力学分析及曲轴疲劳研究。首先基于多刚体系统相关理论建立了曲柄连杆活塞机构多刚体模型,使用ADAMS对其进行了运动学仿真,得出了活塞某一时刻的位移、速度、加速度值,然后与活塞此刻的理论计算结果进行对比,发现两者的误差都在允许的范围内,进而对其进行了动力学仿真,得出各连杆轴颈所受到的交变载荷,为下面曲轴的疲劳分析提供基础。最后对其关键部件曲轴进行了静态特性分析,在交变载荷的作用下完成其静态强度和疲劳强度的校核。研究结果表明,从应力曲线图与应力幅值曲线图中得出其安全系数均在许用范围内,证明其强度满足设计要求。     

基于ADAMS的真空断路器凸轮廓形的设计

ADAMS软件对机构的运动学和动力学分析功能是非常强大的,通过对此软件运动学功能的灵活运用实现了某真空断路器电磁操动机构中凸轮的廓形的设计,并对实现过程进行了详细讲解.以此廓形为输入得到的从动件输出曲线与理论关系式的曲线完全吻合,则证明了此方法的正确性并为机构的后续工作提供参考依据.     

绳索牵引骨盆康复机器人的轨迹规划

根据正常人步态运动中骨盆在水平面内的运动情况,对绳索牵引康复机器人进行了轨迹规划研究。依绳索牵引骨盆机构方案,用影响系数方法建立绳索牵引骨盆康复机器人运动学方程,得出骨盆运动与绳索运动的映射关系;基于达朗伯原理建立骨盆的动力学方程,求解出绳索拉力解,并对绳索驱动单元建立动力学方程。通过MATLAB软件对骨盆在步态运动过程中的轨迹进行仿真,得到了各根绳索位置、速度、加速度变化曲线;在考虑绳索工作承受最小拉力和最大拉力阈值的限制时,仿真各根绳索所受拉力变化曲线,可得各根绳索拉力处于对外力平衡和内力平衡的情况,并得到施加在伺服电动机上的电压变化曲线。     

基于ADAMS的雨刷机构仿真与分析

以软件ADAMS为平台,在ADAMS/View中建立了雨刷机构的虚拟样机模型,并进行了仿真与运动学、动力学分析.得到了雨刷的角位移、角速度、角加速度曲线图以及各个运动副之间的受力曲线图,考虑构件柔性对机构重新建模,得到了与理想状况下的对比曲线,对雨刷高速运转时系统的受力及结构设计提供了依据.     

一种具有部分运动解耦和符号式位置正解的空间2T1R并联机构拓扑设计与动力学建模

根据基于方位特征(POC)方程的并联机构拓扑设计理论及方法,设计了一种含一条冗余驱动支链(RRR)、零耦合度且部分运动解耦的全转动副组成的空间两平移一转动(2T1R)并联机构,并对该机构进行了拓扑结构分析;依据基于拓扑特征的运动学建模原理,给出了该机构的符号式位置正解;同时推导出了位置逆解,得到了动平台的雅可比矩阵,由...     

KFW2框架式断路器指示机构的优化设计与运动分析

对KFW2框架式断路器指示机构作了简单介绍,运用CATIA软件的强大曲面设计功能和ADAMS软件的机构运动仿真功能对KFW2型框架式断路器中指示机构的关键零件模型进行了结构优化设计和运动分析,有效地解决了原型样机中存在的指示不准确、受力较大、运动连续性差等问题,分析结果表明,所提出的方法对KFW2框架式断路器指示机构的设计及分析是有效的。     

基于二阶理论及刚度分配法的塔式起重机附着结构受力分析

针对塔式起重机弹性附着装置的支撑刚度和内力计算问题,分析了计及二阶效应的塔式起重机塔身受力情况;应用刚度分配法,分析塔身在各种外部载荷作用下导致的支撑结构位移、结构内力和支座反力,给出工程中最常用的三杆式的附着装置支撑刚度的计算方法,给出了支座反力和杆件内力的显式解析表达;运用本文的方法对实际塔机附着装置进行计算分析,通过有限元软件验证了计算的正确性和有效性,为工程设计与应用提供了有益参考和借鉴.     

长输管道竖向弹性敷设组合变形研究

文中提供了埋地管道弹性敷设自重作用下的变形和自重与内压共同作用下的变形及受力情况,并利用有限元软件ANSYS分析管道爬坡的垂直敷设分析自重与内压组合受力的变形及其应力,为管道弹性敷设提供参考。     

推挺摇配气机构动力学分析

采用Pro/E建立三维装配模型，在ADAMS施加约束、力、运动激励之后完成推挺摇配气机构的系统模型建立。运用多体动力学原理进行配气机构的动力学分析，避开了传统分析方法繁杂的公式推导和计算，同时增强了仿真分析的可示性。分析的结果表明该机构运行良好，但气门通过能力有待进一步提高。     

发动机曲柄连杆机构连杆质量的优化配置

利用在三维造型软件中生成的发动机曲柄连杆机构的三维物理样机模型，在ADAMS软件中生成可用于动力学仿真的虚拟样机模型，通过对发动机曲柄连杆机构的惯性力的理论分析和在ADAMS中进行动力学仿真，在此基础上利用AD-AMS软件进行了曲柄连杆机构连杆质量的优化配置仿真，通过优化可以找出连杆的最佳质心位置，使机构的惯性力和惯性力矩最小。从而提高机构的动力学性能，提高设计效率。     

基于ANSYS的管子车床主轴动力学分析

借助有限元分析软件ANSYS,对一种具有径向进给功能的管子车床主轴系统进行三维建模,然后选择六面体单元Solid95进行网格划分和模态求解,计算出主轴系统的前五阶固有频率及其振型,验证了主轴系统的固有频率远高于发生共振的临界频率。通过加减谐载荷,在模态分析的基础上进行谐响应分析,计算出主轴系统在激振力作用下的响应位移与响应应力,得到系统的动力响应与系统振动频率的曲线,即幅频曲线,验证了该主轴结构能经受住不同频率的各种正弦载荷。经过以上动态特性的研究,获得了机床主轴组件的动态参数,为机床主轴组件设计和结构改进提供了重要依据。     

一种新型槽轮机构的设计与研究

从运动学及工程应用的角度揭示了曲线槽轮机构的固有缺陷及设计瓶颈；提出具有组合轮廓线的新型槽轮机构，分析了机构的设计思想、要点及设计方法；改进设计后的机构运动仿真结果表明，新型槽轮机构达到了消除柔性冲击、改善动力学性能的目的。     

基于SimMechanics的三自由度并联打磨机构动力学分析与仿真

针对一种新型三自由度并联打磨机构进行了运动学和动力学分析,并借助于MatLab/SimMechanics 工具箱的系统动态建模功能,搭建了一精确的仿真平台.结果表明:当并联打磨机构末端受广义力矢量作用时,在仿真平台上对系统进行Lagrange方法的动力学仿真分析,示波器跟踪动平台中心点的位置、速度及加速度,从而获得驱动...     

平面3R操作臂动力学分析

操作臂是搬运机器人的关键部分,机器人作业主要依赖于操作臂的运动.针对采用D-H法建立运动学模型的平面三自由度旋转关节操作臂,在其运动规划基础上应用牛顿-欧拉法求解动力学方程.该方法建立在相邻连杆之间约束力和力矩的分析之上,具有方便直观、易于迭代求解的特点.在求出动力学方程后,将操作臂设计方案初始参数带入方程,验证了方程...     

KFW2框架式断路器指示机构的优化设计与运动分析

对KFW2框架式断路器指示机构作了简单介绍,运用CATIA软件的强大曲面设计功能和ADAMS软件的机构运动仿真功能对KFW2型框架式断路器中指示机构的关键零件模型进行了结构优化设计和运动分析,有效地解决了原型样机中存在的指示不准确、受力较大、运动连续性差等问题,分析结果表明,所提出的方法对KFW2框架式断路器指示机构的设计及分析是有效的。