鱼形机器人C形转向的运动特性研究

基于C形转向的仿生学研究和简化物理模型,建立了鱼形机器人快速转向的运动学方程,分析了体干中线运动步态和鱼体质心的运动规律.计算了鱼形机器人的转动惯量、驱动力矩和阻力矩,建立了C形转向的动力学模型.通过前摆转向的多步态仿真游动实验,解析了鱼体柔性段弧长和相对弯曲度对质心轨迹、转动惯量、力矩、转动角位移及最大转动角速度的影响,提出了有效提高鱼形机器人快速转向性能的方法.     

潜体运动图像匹配算法的研究

利用真正物理意义上的弹性模型来解决潜体运动图像变体匹配的问题，建立了海水介质中潜体运动图像的弹性模型，研究和实现了基于弹性网的潜体运动图像匹配算法．该算法较好地处理了某型潜体在不同时期同一区域尾迹图像之间的匹配问题，为研究潜体运动图像的形成和分析及探测运动潜体尾迹提供了决策手段和依据。     

柔性周边桁架可展开天线展开过程动力学分析和组合控制方法

针对柔性周边桁架可展开天线的展开过程提出了一种基于运动解耦的组合控制方法.首先基于多刚体拉格朗日方法并考虑柔性体的弹性势能建立了周边桁架可展开天线展开过程的多柔体动力学模型,然后根据运动学和动力学分析,将天线运动反馈分解为刚体运动和由柔性因素引起的振动两部分,分别设计了刚性控制器和柔性控制器.刚性控制器的目标是使天线做...     

基于Solidworks PCB数控钻床工作台的虚拟装配与运动仿真

基于Solidworks软件平台,建立PCB数控钻床工作台的三维结构模型,并对建好的模型进行虚拟装配。展示了工作台部分各零件间的装配关系,利用干涉检查和运动仿真,查找虚拟装配体中存在的问题,改进并完善装配体。虚拟装配规范了装配工艺,对工作台的后续研发具有重大的意义。     

考虑铰链间隙和连杆柔性推料机构运动学分析

目的基于ADAMS软件,对包装机推料机构进行虚拟样机建模。方法对机构进行仿真,在此基础上建立铰链间隙模型、柔性体模型和铰链间隙柔性体都存在的模型。通过与理想模型运动曲线进行对比,分析各个铰链间隙和连杆柔性对运动学规律的影响。结果运动副间隙(0.25 cm)对推料板的速度、加速度影响明显,会产生振荡现象;同时考虑运动副间隙(0.25 cm)和构件柔性,得到的速度、加速度曲线趋于平稳,缓解了铰链间隙产生的冲击。结论适当考虑连杆柔性,可以缓解铰链间隙产生的振荡,使推料板运动趋于稳定。     

气浮台-薄板刚-柔耦合系统动力学建模和实验研究

本文对气浮台和大变形薄板多体系统动力学建模理论和实验方法进行研究。基于非线性应变和位移关系,从曲率的精确表达式出发,用绝对节点坐标法建立了大变形矩形薄板的动力学变分方程。考虑结构阻尼,建立了气浮台和大变形薄板多体系统的动力学方程。利用非接触式的运动测量仪测量特征点的速度和气浮台的角速度,利用应变仪测量特征点的应变,通过理论和实验结果的数值对比验证了本文几何非线性动力学模型的正确性。     

高速滑行体在波浪中升沉纵摇的运动分析

本文在假定波长比高速滑行体长且滑行速度不变的前提下，建立滑行体在波浪中升沉纵摇运动微分方程，通过对滑行体固有频率的计算，运动微分方程的求解， 得到了其在规则波浪中运动理论上的解答，并通过模型计算证明与实验结果吻合较好。     

一种非线性干体炉的设计

针对传统PID控制干体炉非线性、时变、纯滞后、抗干扰差的特点,提出一种模糊PID控制方法设计干体炉温度控制系统。首先分析建立了干体炉控制系统模型,其次设计了PID模糊控制器,最后进行了实验验证。实验表明,PID模糊控制方法具有结构简单、逼近速度快、控温效果好等特点。     

真空装置门体运动机构的故障树分析

真空装置门体运动机构可靠性是影响真空装置可用性的关键因素,针对新型的真空装置门体运动机构,本文在故障模式分析的基础上,建立了运动机构故障树模型,进行最小割集分析,对故障树进行了定性和定量分析,发现门体运动机构的系统可靠性薄弱环节,对门体运动机构系统设计和加工提出相应优化改进建议。     

数控凸轮轴磨床误差建模与辨识技术理论研究

以某类型数控凸轮轴磨床为研究对象,通过对其结构和运动的分析,确定了该机床共有21项误差参数。通过建立含有误差参数的相邻体坐标系运动关系模型,将机床运动体划分为"床身-工件"和"床身-刀具"两条运动链,建立了该机床的拓扑结构图,然后采用多体系统理论对该机床误差进行了建模;对各运动体分别建立了体坐标系和运动参考坐标系,结合相邻体坐标系运动关系模型求出对应的变换矩阵,提出了有误差影响情况下实现精密加工约束条件方程为P_w=P_t,并对该方程进行了求解;建立了凸轮轴磨削加工时X-C轴联动的数学模型,求出了磨削点在工件坐标系和刀具坐标系中的坐标。对影响凸轮轴加工的15项误差参数使用球杆仪采用3种测量方式进行了辨识,这为机床误差补偿的研究提供了必要条件。     

混合润滑状态下结合面的法向接触刚度研究

针对润滑条件下机械结合面的接触特性受油膜影响的问题,基于结合面接触刚度由油膜接触刚度和固体表面接触刚度组成的思想,建立混合润滑状态下结合面的法向接触刚度模型。采用三维的Weierstrass-Mandelbrot函数获得具有分形特征的粗糙表面,并基于统计学方法建立干摩擦条件下结合面的法向接触刚度模型,考虑了微凸体的完全弹性变形、弹塑性变形以及完全塑性变形过程。在此基础上,求解了油膜的等效厚度并建立油膜的接触刚度模型。结果表明:结合面的法向接触刚度随法向载荷的增加而增加,且混合润滑状态下结合面的接触刚度大于干摩擦条件下结合面的接触刚度;该模型避免了油膜厚度测量难的问题,为机械结构的润滑状态预测提供了帮助。     

基于磁探测技术的铁磁性目标探测系统设计

针对铁磁体目标探测的技术问题,本文主要论述了基于磁异信号探测原理的铁磁体探测技术.依据三端式磁通门传感器模型的设计原理,设计了一种高灵敏度三端式磁通门探头;利用信号调理和采集技术,设计了高灵敏度磁通门传感器信号采集系统;通过分析铁磁体在运动过程中对环境磁信号的异常扰动作用过程,建立了铁磁体运动过程的磁异信号变化规律;系统对运动中的铁磁体进行了磁异信号检测,获取了运动体周围磁异信号的变化情况,采集的磁异信号和磁异信号变化模型比较具有较好的一致性.     

地震作用下刚体滑动位移的计算与比较——基于Coulomb摩擦模型

首先对滑动干摩擦模型的研究现状进行了系统的论述。推导了基于Coulomb摩擦模型时刚体在简谐地面运动时滑动位移的解析方程;讨论了滑动状态与粘结状态过渡时刻的求解精度对刚体与地面相对位移的影响;对基于摩擦力－位移模型和基于Coulomb摩擦模型下刚体在简谐地面运动作用下滑动位移的差异进行了对比。然后采用Newmark线性加速度法推导了基于Coulomb摩擦模型刚体在任一地震加速度作用下滑动位移的数值求解方法;对比了基于摩擦力－位移模型和基于Coulomb摩擦模型下刚体在任一地面运动作用下滑动位移的差异。     

模切机主切机构刚柔耦合动力学特性研究

基于虚拟样机技术和柔性多体动力学理论,综合运用三维建模、有限元分析以及多体动力学仿真等技术,建立了自动平压平模切机主切机构曲轴-连杆-肘杆-动平台系统三维刚柔耦合动力学模型,并对其动态特性进行仿真,得到了一个运动周期各部件运动及动力学响应曲线。结果表明,主切机构运行过程中没有飞脱和腾跳等现象发生。     

自动造型生产线附线运动平稳性研究

机械化和自动化是铸造生产的重要课题,而作为机械系统的组成部分,附线的输送系统的运动功能和运动平稳性对生产过程影响较大.基于Solidworks软件建立了附线各部件的参数化三维几何模型,根据Hertz接触模型和恢复系数模型建立了附线系统的接触动力学模型.在ADAMS环境中,将液压系统简化为直线驱动单元和阻尼器,并根据系统的拓扑结构建立了附线的多体系统动力学模型.提出了临界阻尼系数和参数匹配的策略,并进行动力学仿真计算.仿真结果表明合理的阻尼系数能够保证台车运动平稳、冲击减小、并提高运动过程中和最终定位的位置精度.这对于提高生产效率和铸件质量具有重要意义.该方法与结果已应用于实际附线系统的运动功能调试.     

计及活塞销间隙的内燃机曲柄连杆机构动力学分析

基于活塞销与衬套间隙的冲击函数模型和计算多体动力学的方法,研究了活塞销间隙对内燃机活塞-连杆-曲轴运动系统动力学特性的影响。使用冲击函数方法构建了活塞销与衬套的间隙碰撞模型,建立了某单缸内燃机活塞、连杆和曲轴的三维实体模型及内燃机活塞-连杆-曲轴的多体动力学模型。在刚性和弹性两种不同连杆模型下,通过分析活塞运动的速度和加速度,以及活塞销的运动轨迹等研究了活塞销间隙产生的碰撞特性对系统动力学行为的影响。结果表明,间隙的存在对该运动机构有显著影响,在上下止点附近活塞的加速度出现许多由碰撞产生的峰值。     

柔性多体系统碰撞动力学研究

摘 要：针对工程中常见的柔性多体系统碰撞过程,详细的分析了柔性多体系统的接触碰撞条件,基于非线性等效弹簧阻尼模型建立了柔性体的碰撞模型,并基于库仑摩擦模型考虑两体碰撞时的切向摩擦作用。在此基础上把柔性体碰撞模型综合到柔性多体系统动力学方程中,建立了含接触碰撞的柔性多体系统动力学模型,此模型适用于一般含碰撞的多体系统。仿真算例以柔性梁在重力场中的接触碰撞过程为对象进行动力学仿真,研究柔性梁碰撞前、碰撞过程及碰撞后的动力学特性和动态响应,以及碰撞过程碰撞力的变化规律,并与刚性梁在重力场中的接触碰撞过程进行详细的比较和分析,结果表明基于非线性等效弹簧阻尼模型建立的柔性多体系统碰撞动力学模型可以有效的分析接触碰撞过程的动力学性能,验证了模型的有效性和正确性。     

带挠性附件卫星刚柔耦合姿态动力学建模与仿真

研究了带挠性附件卫星姿态运动与附件弹性变形运动之间的耦合效应.在计及挠性附件变形位移场耦合作用的基础上,利用假设模态,采用Kane方法建立了卫星刚柔耦合姿态动力学一次近似模型.通过数值仿真,表明了本文模型比传统零次近似模型更能准确的预测星体的姿态运动和挠性体的动力学行为.     

复合运动激励下吊装多体系统振动分析与联合控制EI北大核心CSCD

建立了针对吊装系统在复合运动激励下的多体动力学模型,并给出了系统振动抑制的联合控制方法。以回转和变幅角速度为系统输入,分别利用做大范围运动的弹簧质量阻尼系统和空间悬吊系统描述吊臂弹性振动和吊物摆动,基于拉格朗日方程,采用递推列式法推导并给出了吊装多体系统5自由度空间运动方程。分别采用输入整形法和比例微分反馈控制法对吊物空间摆动及吊臂弹性振动进行振动控制,根据系统耦合振动特性,设计了能同时抑制吊臂振动和吊物摆动的联合控制器。系统振动分析及联合控制结果表明,所构建的动力学模型能有效分析回转和变幅复合运动激励下吊装多体系统的动力学特征,相比传统输入整形控制法,所设计的联合控制器对吊装多体系统的振动抑制效果得到较大提升。     

基于 ADAMS 的含间隙酒瓶装箱机构优化设计

利用ADAMS分析软件,对酒瓶装箱机构的建模仿真、优化进行了分析和探讨。在此基础上,基于间隙矢量模型,建立了考虑铰接处两构件由于制造和装配误差引起的间隙运动副模型,描述了间隙运动副两构件间的相对运动关系和基于非线性碰撞接触模式的动力学约束关系,分析了运动副间隙对系统运动学及动力学特性的影响。结果表明利用ADAMS进行仿真,是研究含间隙运动副机构的一种有效方法,可为多体机构设计及动力学行为描述提供精确预测,对其他含间隙运动副机构的动力学研究具有普遍意义。