并联6-SPS机器人动力学分析

并联 6-SPS机器人是一种特殊结构形式的机器人 .通过对其动力学问题进行探讨 ,给出了并联6-SPS机器人系统的动能、惯性张量、惯性力的矩阵表达形式 ,利用动力学普遍方程建立了运动控制方程 ,得到了机构 6个液压缸的驱动力和上平台所受广义力之间的关系式 ,并进行了计算机仿真计算 ,为并联机器人的结构设计和动力控制提供了依据 .该分析方法简明、实用 ,公式形式整齐 ,便于编程计算 .     

一类特殊的Stewart机构的位置正解

讨论了一种上、下平台相似且对应顶点相联的 Stewart 机构.给出了这种形式的Stewart 机构的正位移分析的封闭解,并且发现,当上平台的6个顶点在同一二次曲线上时,机构变为几何异形机构,此时不论机构处于何种位置都是奇异的.用数值实例验证了这个结果.     

连杆机构运动学统一建模及通用系统设计

提出了连杆机构的通用模型表达；基于矩阵法，推导了机构运动学统一建模公式；在以上基础上，实现了连杆机构运动学分析的通用系统ＧＨＭＥＣＨ。     

关于摄影经纬仪的两个计算公式

本文提出在弹道测试中摄影经纬仪的一种布局方式——光轴垂直法及其计算公式.给出光轴交汇法新的算式,此式较原式参数减少,且形式上与光轴平行法、垂直法公式达到统一.     

6DOF并联机床的运动学解耦

如何解决6DOF并联机床的强耦合,一直是6DOF并联机床伺服控制上的一个难题,为此,在对Jacobian矩阵进行改造的基础上,提出了一种新的解耦方法,得到了准对解耦矩阵,实现了对6DOF并联机庆的平均和转动之间的解耦。     

空间平行四边形索环牵引并联机器人 设计与仿真分析

基于高层建筑物外墙面维护与定期清洗的实际需求,提出一种6索牵引承载机构的并联机器人设计方案.采用空间平行四边形结构构造索环,并采用4个电机驱动6根绳索,实现承载机构在水平和垂直两个方向的运动要求;建立了索环牵引并联机器人的运动学模型;分析了6根索的长度变化规律.该研究为实现索环牵引并联机器人的运动控制奠定了一定的理论基础.     

基于“等参变换规则化”修正方法的二维可变结点非协调等参元

本文基于“等参变换规则化”概念分析了Q_(M6)单元收敛实质,给出了区别Q_6及Q_(M6)单元特征的简式。并将Q_(M6)单元推广到4—8可变节点平面等参元中,给出了统一的单元公式和收敛性证明。作者还将Q_6、Q_(M6)及Q_(P6)、Q_(C6)、NQ_6等几种典型非协调元和与其相应的协调元Q_4在微机上统一编制了计算程序,典型算例表明:本文给出的平面4—8可变节点非协调等参元Q_(M6)与上述几种典型非协调元相比,具有计算精度高、公式简单,易于向变节点单元和三维问题推广等优点。     

建立城市抵偿坐标系的有关问题研究

提出了基于抵偿椭球面的起算数据建立抵偿坐标系的方法,并证明它与基于参考椭球面的国家统一3°带坐标存在严格的换带关系,给出了抵偿椭球面与参考椭球面的换带公式.使用该方法,可以将抵偿坐标系中任意点的坐标变换到国家坐标系中.     

油气管道内部轴向表面半椭圆裂纹弹塑性断裂分析

对油气管道内部轴向表面半椭圆裂纹进行了断裂分析,提出了改进的J积分估算公式.首先,基于使用形变塑性的详细三维FE计算,列表给出了部分以径厚比、裂纹深度与长度比、裂纹深度与管壁厚比、R-O材料应变硬化系数和半椭圆裂尖位置等为变量的J积分全塑性解.然后,通过对这些全塑性解分析指出EPRI分析方法中的不足之处.最后,以本次FE计算为基础,给出了沿裂纹尖端基于GE/EPRI的J积分预测公式,并通过对计算公式、EPRI J积分估算公式与有限元计算结果的对比,说明提出公式的精确性,为油气管道的断裂评定奠定基础.     

平面柔性铰链导向机构刚度分析与实验测试

柔性导向机构是精密仪器设计中的一种重要的导向形式,其在导向方向的刚度计算是机构设计的关键技术.基于材料力学的弯矩方程,推导出平面柔性铰链的抗弯刚度解析式,并采用能量法求解出平面柔性铰链导向机构的刚度解析式.为验证解析公式的正确性,设计并加工了平面柔性铰链导向机构,在精密弹簧拉压实验仪上进行刚度测试,实验结果与理论计算结果进行对比,二者的相对误差为4.7%,证实了解析公式的正确性.     

预应力CFRP板加固混凝土梁挠度计算方法

在完成6根预应力碳纤维板加固混凝土梁抗弯试验基础上,对我国现行《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》中适用于预应力混凝土梁短期刚度的计算公式进行了修正并提出了适合于预应力CFRP板加固混凝土梁挠度计算的建议公式,应用建议公式对本文的试验梁以及国内外8根试验梁进行了对比计算。结果表明,计算值与试验值吻合较好。     

一种改进的VI CFAR检测器

为得到不同杂波背景下的良好检测性能,给出了一种改进的VI CFAR检测器.该检测器主要利用均值类可变性指示（MLVI）CFAR检测器和有序统计类可变性指示（OSVI）CFAR检测器的各自优点以及VI CFAR的以背景均匀程度自动选择不同检测器思想.理论分析和仿真结果表明：该检测器在均匀背景下性能基本与MLVI CFAR重合;多目标背景下具有较强的抗多目标能力;杂波边缘背景下有较好的虚警概率控制能力且运算量小,是一种稳健的检测器.     

锈蚀钢筋混凝土受弯构件受剪承载力计算

基于钢筋混凝土构件受剪机理,研究钢筋锈蚀对混凝土构件受剪承载力的影响,提出钢筋锈蚀的混凝土受弯、偏心受压、偏心受拉构件的受剪承载力计算公式;公式计算值与已有的试验数据及有限元模拟结果较为吻合,说明本文公式可供工程参考。     

The collision-free trajectory planning for the space robot to capture a target based on the wavelet interpolation algorithm

In the research of path planning for manipulators with many DOF, generally there is a problem in most traditional methods, which is that their computational cost (time and memory space) increases exponentially as DOF or resolution of the discrete configuration space increases. So this paper presents the collision-free trajectory planning for the space robot to capture a target based on the wavelet interpolation algorithm. We made wavelet sample on the desired trajectory of the manipulator’s end-effector to do trajectory planning by use of the proposed wavelet interpolation formula, and then derived joint vectors from the trajectory information of the end-effector based on the fixed-attitude-restrained generalized Jacobian matrix of multi-arm coordinated motion, so as to control the manipulator to capture a static body along the desired collision-free trajectory. The method overcomes the shortcomings of the typical methods, and the desired trajectory of the end-effector can be any kind of complex nonlinear curve. The algorithm is simple and highly effective and the real trajectory is close to the desired trajectory. In simulation, the planar dual-arm three DOF space robot is used to demonstrate the proposed method, and it shows that the algorithm is feasible.     

基于球面三角学的球面并联机构位姿正解

用球面三角学的方法求3自由度球面并联机构的位姿正解，使其平面化。找出了能确定Stewart平台3自由度运动的2个输出变量，使求解工作大为简化。用消元法解决了一般3自由度球面并联机构的位姿正解问题。以正交3自由度球面并联机构为例，进行实例分析，导出了简洁的位姿正解显式解析式，完全解决了该机构实时控制的问题。     

FRP-螺栓联合加固RC梁粘结性能试验研究

通过对17根跨中留有预切缝的试验梁进行破坏性加载试验,研究了FRP-螺栓联合加固技术的粘结性能、锚固间距和合理锚固长度。结果表明,HB-FRP（FRP-锚钉联合加固技术）体系较EB-FRP（外贴FRP加固法）体系的延性、承载力、FRP的剥离应力等都有较大的提高。在试验数据及理论分析的基础上,提出了HB-FRP和EB-FRP中部裂缝引起的剥离强度计算公式以及较为合理的锚固间距估算公式,计算结果与试验结果吻合较好。所得结果可为联合加固的进一步研究及工程上的应用提供一定的依据。     

基于旋量理论的串联机器人逆解子问题求解算法

为了提高串联机器人逆运动学的求解效率,明确逆解的几何意义,提出基于旋量理论的逆运动学子问题求解算法.该子问题描述为“绕3个不相交轴旋转（其中2个轴线平行,且与第3个轴异面）”.以6自由度串联机器人“钱江一号”为例,通过旋量理论及指数积(POEs)方程来建立运动学模型,给出该新型逆运动学子问题的求解方法.将整体逆运动学问题分解为该类子问题和其他已知的Paden-Kahan逆运动学子问题来联合求解.通过实例验算证明,该逆运动学子问题的求解方法高效可靠,具有明显的几何意义,能够满足机器人的强实时系统控制要求.     

曲线箱梁桥均匀温度变化效应分析

温度荷载的作用是造成曲线箱梁桥工程问题的主要原因之一。文章运用曲线梁桥的微分方程,详细分析了混凝土曲线箱梁在均匀温度荷载作用下的效应,推导出了单跨曲线箱梁在径向受到约束时受均匀温度荷载作用产生的支反力及内力计算公式,并利用公式及有限元软件进行实例计算,验证了公式的准确性,得出了曲线箱梁桥在均匀温度荷载作用下,径向反力的大小与桥梁半径的二次方呈反比例关系,与桥梁的刚度、轴线圆心角呈正比例关系,即桥梁的半径越小,桥梁越宽,圆心角越大,桥梁的径向反力越大的结论,为解决曲线箱梁在均匀温度荷载作用下的工程问题提供理论支持。     

内六角不锈钢螺栓连接承压承载力设计

为了得到内六角不锈钢螺栓连接节点承压承载力计算公式,考虑端距、边距和螺栓直径等相关影响因素,应用ABAQUS软件对42个模拟试件进行承压承载力有限元分析,提出了两种承压承载力设计公式.将提出的两种承压承载力设计公式与欧洲规范中承压承载力公式进行对比,结果表明,提出的两个承压承载力设计公式与欧洲规范承压承载力公式计算结果较接近,所提出的不锈钢螺栓连接承压承载力设计公式可作为相关设计计算依据.     

空间网架焊接空心球节点承载力研究

对焊接空心球节点,采用ANSYS9.0程序进行了承载力的模拟分析计算,获得了球节点受拉压时壳面弹塑性应力和变形分布规律,定出了破坏带区域在球壳中的确切位置.根据焊接空心球节点的受拉失效机理,提出了球节点塑性失效破坏的三维应力状态分析模型.进而研究了球体-焊缝-钢管一体复杂应力状态下的极限受力分析.应用极限状态计算理论得到焊接空心球节点抗拉承载力计算公式.基于空心球节点受压破坏机理的探讨和试验数据的统计分析,以若干变参数的线性回归方法,获得球节点受压承载力计算公式.数据结果表明,所得空心球节点承载力公式计算值与试验值拟合精度较好.