某工程车钢板弹簧平衡机构的力学仿真分析

本文讲述了一种重型工程机械的钢板弹簧平衡机构的力学仿真分析。为了平衡各轴的轴荷,底盘前二轴采用了一种钢板弹簧平衡机构。应用Hypermesh和HyperView分析软件对该结构进行强度分析,得到该机构在不同极限工况下的应力与变形,同时得出分析结论,提出了优化设计建议。为了更全面了解优化后的平衡支架结构在各级随机路面中的响应情况,利用机械动力学分析软件Adams对该平衡结构进行了动力学建模,将其多体动力学模型分别以不同的车速在各级随机路面下进行模拟仿真,得到平衡支架的运动情况,为设计提供一定的依据。     

低空高速分瓣式头罩分离仿真分析

针对低空高速分瓣式头罩分离运动过程,为获得不同工况下头罩分离运动参数和罩体结构变形特征,采用CFD方法求解N-S方程得到分离过程气动力,并通过编程加载至动力学仿真模型;基于多体动力学使用LMS Virtual．Lab建立头罩分离模型．通过仿真获得低空高速头罩在不同工况下分离角速度等运动参数和头罩罩体变形量,分析不同分离弹簧力和工况对头罩分离运动和变形的影响．结果发现：分离弹簧对低空高速头罩的分离运动起主要作用,工况中的头罩分离高度对头罩运动的影响大于攻角对其影响,头罩在低空的结构变形量最大为125．964mm,应在同类问题研究分析中予以考虑．     

汽车整车多体系统动力学建模和仿真

该文利用多体理论对SGZ4032型牵引车建立整车系统动力学模型，模型中将钢板弹簧离散为多个无质量Timoshenko梁连接的柔性体，以此模拟钢板弹簧的非线性特性。将整车模型在方向盘正弦输入下进行仿真，仿真结果表明：车辆的性能参数与方向盘输入有较好的跟随性，但由于非线性特性的影响而存在滞后现象，同时由于载荷的转移，车辆转弯时内侧的侧向力比外侧的侧向力小，且变化相对平缓。该模型较好地反映车辆实际运行的动力学特性，其建模方法可以应用于类似车辆的动力学性能研究中。     

基于ADAMS的机械四连杆机构运动仿真分析

机械四连杆机构是机械类的典型机构,其设计与运动分析具有很强的理论性和实践性。针对作图法和解析法对该类机构进行运动分析的不足,在基于经典机构学理论的基础上,采用ADAMS(Automatic Dynamic Analysis of Mechanical Systems)动力学仿真方法,可实现对铰链四杆机构的运动特性的直观、高效而准确的计算机辅助分析。然后,采用多体系统动力学理论,通过ADAMS分析了机构的简化方法并进行运动学仿真,对四连杆机构中杆件的传动角、位移、速度及运动轨迹进行了分析。     

汽车转向机构间隙运动副的碰撞接触分析

应用多体动力学分析方法及仿真技术研究了某汽车转向机构间隙运动副在转向过程中的碰撞接触特性.首先应用ADAMS软件创建了该车的仿真模型.由悬架系统、转向系统、行驶系统等系统纰成.其次研究了『H]隙运动副的碰撞接触特性,包括转向横拉杆与转向梯形臂之间的运动副及转向梯形臂与悬架之间的运动副.根据实际工作特征,前者运动副采用空间圆柱铰模型,后者运动副采用平面圆柱铰模型.最后对模型进行了仿真分析.仿真结果表明,转向过程中,两问隙运动副的碰撞接触力与间隙大小成非线性关系,多个运动副间隙共存状念下各间隙运动副的碰撞接触力发生变化.这些研究结果为转向机构零部件设计、动力学特性分析提供了更为准确的实验依据.     

柔性多体系统动力学在直升机旋翼桨叶上的应用

提出了一种全新的计算旋翼桨叶动力响应的方法。以柔性多体系统动力学为基础，结合有限单元法和拉格朗日方程，推导出绕动轴转动的多柔体动力学质量矩阵，建立了直升机旋翼桨叶的动力学控制方程及其系数矩阵的解析表达式，采用Rung-Kutta法进行数值积分．分析了挥舞运动在强耦合状态下的运动规律。仿真结果表明采用此方法建立旋翼桨叶的动力学控制方程。可以更真实的反映桨叶的实际运动状态。     

运动系统稳定性的计算机仿真研究

运动稳定性对机构工作性能有重大影响。对于复杂的多参数系统，难以通过理论分析来预测系统的运动趋势，尤其对于存在弹簧，阻尼器等非线性零部件的机械系统。该文采用有限元分析对运动过程进行实时仿真（real time simulation,RTS)研究，模拟运动系统的实际运动过程，从而分析研究运动稳定性与结构参数的关系。该文介绍了这种方法的基本原理和建模方法，并分析了一组弹簧连接物体的运动稳定性。分析结果表明，该方法能够有效地在设计阶段对结构的动力学性能进行预测与评价。     

客车空气弹簧悬架边界条件模拟与试验验证

针对客车车架强度分析时空气弹簧悬架边界条件难以设置的问题,提出使用等效静态载荷法进行悬架模拟的思路。分析空气弹簧刚度的非线性和双横臂独立悬架的机构模型,建立整车多体动力学模型,计算多工况下车架与空气弹簧悬架连接位置处的受力,求解得到等效静态载荷并施加到有限元模型中,添加辅助约束完成边界条件设置;对车架进行多工况下的强度分析,比较不同工况下车架的应力分布和最大应力出现的位置。搭建试制样机的动态测试平台,对比仿真结果与试验结果,验证模拟方法的有效性。     

人机合作机器人重力平衡设计

为提高人—机器人合作的质量，研究了机器人机构的重力平衡方法，以减小其带给操作者的重力感受．对于关节式机器人结构，采用拉弹簧的方式对机器人重力进行较大范围的平衡；通过对弹簧刚度和预变形的设计，使得随着机构的运动，弹簧系统可以适当调节弹簧力以实现机构在各种位形下重力的自主平衡．在机器人运动范围内的若干点对设计方案进行了验证，各关节的残余重力矩是原始重力矩的1~10%．结果说明，该设计可以基本实现重力平衡．     

舰载机前起落架突伸的动力学响应分析

为研究舰载机前轮拖拽弹射起飞技术,基于多体系统动力学理论,建立模拟舰载机前起落架突伸的4自由度多体动力学模型,推导出系统的动力学微分方程.利用该模型,用数值方法仿真舰载机前起落架的突伸运动,得出突伸过程中舰载机的重心位置、俯仰角和前起落架空气弹簧力等参数的动态响应特性.仿真结果可为舰载机及其起落架设计提供参考.     

PCB数控钻孔最佳走刀路线的建模与求解

目前,采用PCB数控钻自动编程系统生成的钻孔路线并非最佳走刀路线。通过分析,将PCB数控钻孔最佳走刀路线问题归结为大型TSP问题,其目标函数定为钻头的总走刀时间最短。由于TSP问题在理论上属于NP完备问题,因此很难用一般的算法求解。文中详细介绍了用模拟退火方法求解该问题的具体算法,并以上继基础开发了PCB的最优化的自动编程系统。     

基于嵌入式运动控制器的钻床控制系统

目前的数控钻床控制系统体积大、价格高、稳定性差,限制了数控钻的发展。本文研制了基于工控机和固高嵌入式运动控制器的开放式数控钻床控制系统,采用运动控制器实现钻床3轴伺服电机和钻头的运动控制,采用PLC实现机床I/O控制,开发了钻床专用示教盒,利用Visual c＋＋6.0编程语言编写人机界面,采用SA算法实现钻孔路径优化设计。实践应用表明：该控制系统性能稳定,控制精度高,可实现走刀路径的优化。     

PCB数控钻孔最佳走刀路线的建模与求解

当前的印刷电路板（ＰＣＢ）数控钻自动编程系统生成的钻孔路线并非最佳走刀路线。本文通过分析,将ＰＣＢ数控钻孔最佳走刀路线问题归结为大型ＴＳＰ问题,其目标函数定为钻头的总走刀时间最短。由于ＴＳＰ问题在理论上属于ＮＰ完备问题,很难用一般的算法求解。本文详细介绍了用模拟退火方法求解该问题的具体算法,并以此为基础开发了ＰＣＢ最优化的自动编程系统。     

印刷板钻孔机自动检测钻孔算法研究

随着电子产品向轻薄短小、高功能化、高密度化、高可靠性、低成本化方向发展,促使PCB制造中的关键设备PCB钻孔机也向高速、高精度、高稳定、低成本方向发展。所运用的算法基本保留传统HOUGH变换的优点,并且对图像场景中的干扰不敏感,在圆周残缺不全的情况下仍能进行正确检测。     

基于本体的钻具组合智能设计

为提高钻具组合设计过程中的设计知识利用率和设计效率,提出一种基于本体的钻具组合智能设计方法.该方法通过构建井眼参数、地层参数、模型知识以及钻井工程实例的本体模型,实现了对钻具组合设计知识的表示,构建钻具组合设计知识库,建立了本体间的语义映射关系,完成了对钻具组合设计知识的组织、推送和嵌入.最后,结合基于案例的推理方法,实现了对钻具组合的智能设计.     

基于PLC和触摸屏的数控钻床控制系统

根据钻床加工的需求,设计一种数控钻床控制系统,系统采用PLC与触摸屏结合的自动控制.介绍钻床的加工要求与工作原理,控制系统的软件设计,以及人机界面的设计实现过程.     

基于刚软耦合模型和粒子群优化的手术机器人骨钻削力控制

脊柱椎体的多层复合结构和易热损伤特性要求手术机器人在对椎弓根进行骨钻孔时需精确控制其轴向钻削力。然而人的个体差异和脊柱-软组织构成的刚软耦合结构会使得通用型力控制器的控制精度不足,手术安全性降低。本文旨在提高轴向钻削力控制的精度。首先建立了基于质量、弹簧和Maxwell黏弹性单元的脊柱-软组织系统的刚软耦合模型。然后在离体羊脊柱上进行了应力松弛实验,并基于实测力数据对模型参数进行了标定。采用PID（比例-积分-微分）控制器来调整骨钻的轴向进给速度,并基于标定后的刚软耦合模型的传递函数,使用动态权重的标准粒子群算法整定控制器参数。最后,仿真证明闭环控制系统具有较好的动态性能和鲁棒性。离体羊脊柱骨钻孔力控制实验结果表明,轴向钻削力的阶跃力响应稳态误差小于0.15 N,相对力控制误差小于3%,且无明显超调;正弦力响应幅度在频率为3.49 rad/s时衰减到-3 d B,闭环控制系统具有较好的控制带宽。所提方法的力控制精度和控制带宽能够满足手术机器人执行骨钻削时的力跟踪要求,提高了机器人自动骨钻削过程的安全性。     

基于AOI的PCB孔缺陷检测法

PCB(Printed Circuit Board,印制电路板)是提供电子零件安装与插接的基板,实现电子元器件之间的电气互连,是电子产品不可缺少的基本构成部分。过孔是PCB的重要组成部分,在PCB生产线上由于钻孔和电镀等工艺技术的限制,造成孔内缺陷,影响元器件的电气连接及焊接质量。因此为了保证过孔的可靠性必须进行缺陷检测。基于AOI(Automatic Optical Inspection,自动光学检测)原理,用计算机对PCB孔透光过程进行光学衍射建模仿真。将缺陷孔和无缺陷孔的仿真衍射图样进行比较,可判断出PCB孔是否存在缺陷。结果证明,这种缺陷检测方法具有可行性且操作简便。     

印制板打孔最短路径的遗传算法实现

将遗传算法求解TSP(TravelingSalesmanProblem)问题的方法应用于印制板打孔工艺的最优路径选择中,根据印制板上孔的位置找出打孔的最短路径,实现高效率打孔。通过对20个孔和1000个孔问题的仿真求解,其结果证明该方法是合理有效的。     

一种新型钻孔采样数据管理方案

论述了在进行工程勘察软件设计中实际存在的一些问题。针对这些问题在对钻孔采样数据管理时,通过进行科学的数据空间的划分和结构重组提出了一种新型的钻孔数据管理方案,并成功地利用了的维数据处理功能解决了实际存在的困难。文章就该方案实现MAPGIS2.5的数据模型以及模型中使用的关键性技术分别进行了阐述。最后讨论了该模型可能存在的问题以及相应的解决方法。