TBM液压推进缸振动力学建模及其缩聚方法

针对TBM液压推进机构机械动力最优控制的振动力学建模问题,研究了 TBM液压推进缸振动力学建模方法.考虑到其缸体、活塞及液压油的柔性,并利用拉氏动力学方法建立了其三自由度集中参数振动力学模型,运用有限元法验证了模型的有效性.利用动、静态缩聚法对所述模型的自由度进行了缩聚,并对缩聚模型与原模型的动力学特性进行了比较,结果表明:缩聚前后的模型在各推进位置的1阶固有频率最大误差值为1.37 Hz,幅频特性曲线的趋势基本吻合,验证了缩聚模型的有效性.所建立的推进缸振动力学缩聚模型,为推进机构的整机振动力学建模提供了前提条件,且可大大减少推进机构整机振动力学模型的自由度数,为其机械动力最优控制提供了高效、简单的计算模型.     

基于耦合凝聚的二次修改的结构拓扑重分析

研究了连续两次修改的结构动力学拓扑重分析问题。基于我们提出的耦合凝聚方法,独立和耦合质量正交化处理措施,再结合瑞利-里兹分析法,形成了适用于两次修改的增加自由度的结构拓扑大修改的快速动力学重分析方法。该方法减少了两次直接分析所需要的大量计算量,且操作简单,易于实现。数值算例结果表明,对于这类涉及两次修改的拓扑大修改重分析问题,所提的方法是十分有效的。     

基于广义动态缩聚法的脉冲推力器固有模态分析

对用于飞行器姿态控制和弹道修正的脉冲推力器进行了有限元模态分析,给出脉冲推力器壳体的前5阶固有频率和振型,对模态分析结果进行分析,找出容易产生共振和有害振型的频率,为进一步进行脉冲推力控制器的动力学分析奠定基础.同时,用广义动态缩聚法对模型进行固有模态分析,与精确模型计算结果进行比较,证明了用广义动态缩聚法进行固有模态分析得可行性.最后,分析了广义动态缩聚法对计算时间的影响.     

元结构方法的理论建模和验证

元结构方法在结构分析中得到了很多应用,但是很少文献对其理论建模做研究.使用集中参数法对元结构及其复制成的整体进行分析,推导两者间振动频率的关系,从而建立元结构方法的理论模型.理论模型中,不考虑弹簧质量的模型称为简单模型,误差较大;使用瑞利法考虑弹簧质量所建的瑞利模型,误差比简单模型小.使用元结构方法的理论模型,在己知元结构振动频率和整体结构尺寸的情况下,能够完成整体振动频率的计算和设计.在第一个仿真算例中,验证了瑞利模型的误差(5.7％)小于简单模型的误差(15.6％).在第二个仿真算例中,使用元结构方法指导了机床床身的设计.在试验算例中,使用元结构方法对一个铸件振动频率做出计算和设计.三个算例证明,元结构方法可以减小有限元仿真的建模工作量,可以减小样机的试制成本,是一种由局部特性推导整体特性的有效方法.     

有限元模型动力缩聚中主副自由度选取方法

对有限元模型动力缩聚中主、副自由度的选取提出了2种方法.针对单层悬臂板的有限元数学模型,在分别用高精度动力缩聚法和加速动力缩聚法进行降阶处理过程中,对2种主、副自由度的选取方法进行了研究分析.归纳出了这两种选取方法的特点及适用范围,为动力缩聚法的实际应用提供了参考.     

基于MATLAB的受电弓动力学仿真

利用MATLAB函数求解约束方程,建立了受电弓的动力学仿真模型,并以国产SS7型机车的受电弓为算例对受电弓进行了仿真分析.仿真结果表明,该仿真模型可以方便地获得受电弓的动力学参数,为实现受电弓的控制及性能改进提供了理论依据.     

永磁交流伺服精密驱动系统机电耦合分析

在对永磁交流伺服精密驱动系统进行动力学分析时,必然要分析机电耦合的影响.从能量转换的角度,对整体和部分耦合进行了分析,并且根据物理方程构建了永磁同步电动机模型.通过方程的推导和模型算例的分析,最终验证了该模型的正确性,给永磁交流伺服精密驱动系统的实验研究提供了实验数据和依据.     

两相材料约束阻尼结构的动力学建模与求解

针对两相材料约束阻尼结构的动力学建模与求解复杂的问题,基于Hamilton能量原理,采用有限元方法建立了约束阻尼板结构的动力学方程,对所建立的动力学方程进行了求解;最后以两相约束阻尼悬臂板为例,对其结构关键部位的动响应进行了计算,计算过程中引入了Krylov缩聚理论;通过对缩聚前后所得关键部位响应的比较,验证了将Krylov缩聚理论应用到约束阻尼结构动力学求解中的合理性;结果表明所采用方法可为工程结构的阻尼减振降噪提供理论依据。     

基于Simulink的二杆机械臂的运动学仿真

机械臂运动学建模是机械臂控制器设计的一个重要环节.本文研究了平面双连杆机械臂动力学建模的问题.建模简单、方便、有效,以便于进行动力学分析和控制问题的研究.同时通过MATLAB中的Simulink组件进行仿真,在此过程中可通过对仿真参数的修改对连杆机构的参数进行优化.     

往复泵曲柄连杆机构动力学建模与分析

基于多体动力学理论,建立了往复泵曲柄连杆机构参数化动力学模型.通过算例仿真,对往复泵曲柄连杆机构运动及受力特性进行了研究,获得了连杆随曲轴转角变化的运动规律,以及连杆两端的铰链反力变化规律.