汽车平顺性研究中的线性模型建立

本文介绍了利用多刚体系统动力学理论建立各种车型整车线性模型的原理和方法.提出了一套动力学方程的推导方法,从而完善了车辆振动方程的求解方法和动态优化设计理论,具有较强的通用性和实用性.     

多体系统坠撞的动响应研究

利用“碰撞弹簧”概念和多刚体系统动力学方程，对多体系统碰撞响应问题进行了研究，并由数值积分程序求得结果，使复杂的多体碰撞过程得到定量的描述。     

分析力学基本微分原理在刚体系统动力学中的应用

本文试图把分析力学中已经发展成熟的基本方法应用于刚体系统动力学的研究。首先给出三类空间(坐标空间,速度空间和加速度空间)中刚体虚位移的定义,在此基础上,把分析力学的三个基本微分原理(D'Alembert—Lagrange原理,Bertrand—Jourdain原理和Gauss原理推广到适用于刚体系统、对有非线性非完整约束的刚体系统,应用Bertand—Jourdain原理推广了Wittenburg方程。应用Gauss原理,推导出有二阶非线性非完整约束的刚体系统运动方程。     

柔性机械手动力学研究

以多体系统动力学为基础，建立了柔性机械手最为普遍的动力学方程：所建立的方程综合考虑了大规模刚体运动与小变形弹性运动的影响，如刚弯耦合、刚扭耦合、弯扭耦合的影响。新的动力学模型思路清晰。推导简捷，使柔性机械手的动力学计算大大简化。     

对接机构综合试验台运动模拟器的固有频率

利用凯恩方程建立了运动模拟器的多刚体动力学模型,导出了系统的广义质量矩阵,然后把运动模拟器的液压缸等效成液压弹簧,推导了系统的广义刚度矩阵,进而建立了运动模拟器的固有频率方程,并对固有频率方程的准确性进行了验证。最后,利用该方程分析了对接机构综合试验台运动模拟器的固有频率特性,为运动模拟器的设计和调试提供了依据。     

拉格朗日方程及尼尔森方程在刚体定点运动中的应用

本文采用分析力学方法,经过严密的数学演算,推导出了全部欧拉动力学方程,从而完成了拉格朗日方程、尼尔森方程与经典的欧拉动力学方程之间的转换、并进而应用尼尔森方程建立了对称重刚体定点运动的微分方程。通过本文的论证,可以看出:在研究刚体定点运动时,分析力学可以完全代替经典的方法,建立系统的理论;并且在研究复杂的定点运动系统时,由于分析力学方程中不包含系统内所有的约束反力,所以也比经典方法优越得多。可以肯定,分析力学的这些优点,将会随着其应用范围的不断扩大,而得到越来越显著的发挥。     

四元数及相对欧拉参数

欧拉参数是规范四元数。在多刚体系统运动学及动力学分析中,日益广泛地采用欧拉参数来描述系统中刚体对于惯性参考系的绝对方位。而系统中两邻接刚体的相对方位如何描述,是目前正在探讨的问题之一。本文试图利用四元数方法来推导确定多刚体系统中邻接刚体相对方位的相对欧拉参数。为多刚体系统的运动学及动力学分析提供一种数学工具。     

基于 R-W 方法的多自由度的运动特性研究及应用

基于罗伯森和威藤堡提出的R-W方法,针对一种新型全自动鞋套机的驱动系统,开展了多刚体动力学R-W方法的探讨。提出研究鞋套机的驱动系统的基本建模思路,建立了鞋套机的驱动系统的多刚体动力学模型及运动方程,论证R-W方法对特殊机械可行性;通过ADAMS软件对已建立的鞋套机驱动系统进行动力学仿真,其数学模型与虚拟仿真结果基本一致;通过部分数值分析和仿真分析,为设计新型无纺布专用鞋套机结构设计、关键驱动零部件优化设计提供可靠的分析依据。     

多旋翼固定翼无人机多体动力学建模

精确的动力学模型将为无人机的设计与控制提供指导。对多旋翼固定翼无人机进行动力学建模,基于多体动力学思路将其划分为机翼、机体、多旋翼、垂尾、平尾和舵面的多刚体系统,分别针对每个刚体进行动力学建模,通过虚功形式将各刚体质心处的力和力矩导入第二类拉格朗日方程,选取四元数作为广义坐标,引入拉格朗日乘子推导并建立该无人机动力学模型,最终通过数值仿真与实验结果对比表明该动力学模型能够准确反映无人机动态变化过程,为该无人机的控制提供指导。     

双柔性机械臂多刚体模拟的动力学建模

根据工程实际的需要,采用有限段方法建立了柔性臂的多刚体离散模型,提出双臂协调操作所需满足的约束条件,用凯恩方程建立了多刚体模拟的双柔性臂系统的动力学方程.     

Simulink和SimMechanics环境下并联机器人动力学建模与分析

为了对六自由度并联机器人动力学模型进行充分验证和分析,并提高建模与分析的效率,提出在Simulink和SimMechanics环境下进行动力学建模与分析的计算机辅助方法.将六自由度并联机器人描述为单个刚体,采用凯恩方法建立其单刚体动力学模型,设计了基于铰点空间控制策略的经典PID控制器,并在Simulink和SimMechanics这2种环境下进行了动力学建模仿真,六自由度并联机器人的动力学响应完全一致,说明了在Simulink和SimMechanics 2种环境下的动力学模型都是正确的,并且所提出的方法也可应用于所有机械系统的动力学建模与分析.     

喷气织机六连杆打纬机构动态特性分析与优化

针对某型四连杆打纬喷气织机模块化加强型墙板,利用MATLAB优化工具箱设计了六连杆打纬机构,并完成机构的大体结构设计;而后基于虚拟样机技术对该机构进行多刚体动力学分析。结果表明,设计的六连杆打纬机构较原有四连杆打纬机构具有更好的运动特性,可对生产实际中织机的老机改造提供参考。     

直蚌线发动机动力学仿真研究

探讨了刚柔结合多体机械系统动力学仿真的方法,利用SOLIDWORKS,AD-AMS,COSMOSMOTION,三种软件,建立了直蚌线发动机虚拟样机模型,通过动态仿真计算,得到了该发动机的主要运动部件的运动规律;在此基础上,结合ANSYS软件,以柔性前曲轴和后曲轴分别代替刚性前曲轴和后曲轴,再次仿真计算,得到了这两个关键部件在周期性作用力作用下的危险时刻,危险部位,为该发动机的进一步精确的优化提供了依据.     

基于万有D''''Alembert原理的机械手动力学分析与计算实现

本文用建立方法的 Gauss 变分原理导出了 Kane 动力学方程和 Rober-son—Wittenburg 方法中的动力学普遍方程,认为从广义的角度讲,上述方法的出发点都是万有 D' Alembert 原理,它们之间存在着内在联系。文章还介绍了作者根据方法编写的求解具有任意自由度数和任意关节形式的单式开链机械手动力学两类问题的通用程序,以及对 Stanford 六自由度机械手的求解过程。     

锤式破碎机可重用的动态仿真和数字化分析

针对国内外目前研究现状,在数字化设计的大背景下,以锤式破碎机为研究对象,对其进行数字样机可重用的建模、动态仿真和数字化分析.建立了锤式破碎机的几何模型和动力学仿真模型.提出了基于ANSYS和ADAMS联合仿真分析平台解决问题的新方法,实现了多体动力学软件与有限元软件结合的模式.为了提高精度,在动力学分析中,考虑多刚体动力学和多柔体动力学相结合的方式.利用ANSYS/APDL对锤式破碎机关键零部件进行参数化建模,利用联合仿真分析平台,实现瞬态动力学求解,得到分析结果,指导工程实际.     

建立动力学方程的新方法

可能功率方程与引人注目的Kane方程相类似,它们在很大程度上反映了现代工程及技术对力学理论及计算方法的要求.是建立动力学方程的一种有效的新方法。本文在着重介绍苏联等人在等著作中阐述的可能功率方程的同时,在将其与美国凯恩(T.R.Kane)提出的Kane方程的比较中阐明自己的看法。     

Simulation Platform of Underwater Quadruped Walking Robot Based on MotionGenesis Kane 5.3 and Central Pattern Generator

It will still in lack of a simulation platform used to learn the walking of underwater quadruped walking robot. In order to alleviate this shortage,a simulation platform for the underwater quadruped walking robot based on Kane dynamic model and CPG-based controller is constructed. The Kane dynamic model of the underwater quadruped walking robot is processed with a commercial package MotionGenesis Kane 5. 3. The forces between the feet and ground are represented as a spring and damper. The relation between coefficients of spring and damper and stability of underwater quadruped walking robot in the stationary state is studied. The CPG-based controller consisted of Central Pattern Generator（ CPG） and PD controller is presented,which can be used to control walking of the underwater quadruped walking robot. The relation between CPG parameters and walking speed of underwater quadruped walking robot is investigated. The relation between coefficients of spring and damper and walking speed of underwater quadruped walking robot is studied. The results show that the simulation platform can imitate the stable walking of the underwater quadruped walking robot.     

车载类火炮发射动力学仿真计算研究

用Kane方法对坦克炮进行发射动力学仿真研究的目的是为车载火炮的结构设计、参数优化及射击密集度分析提供依据 ;建立了任意组混合装药的经典内弹道计算模型 ,编制了相应的计算机软件 ;建立了坦克炮多柔体系统动力学模型 ;实现了动力学仿真软件的参数化、自动化 ;在此基础上 ,实施了多工况的动力学仿真计算 ;并对计算结果与试验结果进行了分析比较 ,提出了有关建议。研究结果表明 :本文的动力学仿真计算结果与试验结果一致 ,采用的方法正确可行。     

土体循环塑性模型的动力有限元分析

在简要介绍基于广义塑性力学的土体次加载面循环塑性模型与土体动力有限元分析原理与计算方法的基础上，将循环塑性模型的本构方程结合进土体的动力平衡方程中，用无条件稳定的隐式积分(Newmark)法求解动力方程，建立了基于循环塑性模型的土体有限元动力分析方法；编制了相应的弹塑性动力有限元程序，程序用FORTRAN语言编写，采用模块结构，可求解连续介质在平面应力、平面应变和轴对称情况下的动力反应问题；最后利用所编程序对水平自由场地的饱和沙层在基岩加速度作用下的动力响应问题进行计算分析。通过对孔隙水压力发展时程、加速度响应时程与剪应力响应时程等计算结果的分析比较，初步验证了模型与程序用于实际计算的可行性和可靠性。