新型三维平移自由度Delta机构准零刚度隔振平台及特性

为实现空间三维低频隔振,提出一种具有空间三维平移自由度的新型Delta机构,并以此为基础,演绎成为具有负刚度特性的并联机构,然后并联正刚度的竖直弹簧,得到一种新型三自由度并联机构准零刚度隔振平台.通过建立隔振平台的静力学和动力学模型,分析其动平台在不同空间坐标位置时各自由度方向上的刚度特性和固有频率.结果表明:隔振平台...     

某输弹机开式链传动建模及动力学特性分析

为分析某输弹机开式链传动机构在工作过程中的运动学精度和动力学特性,描述了滚轮与链轮齿槽之间的几何关系和接触模式以及链节之间的接触。针对不同的接触位置和接触模式分别建立了法向接触力模型和平面接触力模型,建立了某输弹机开式链传动机构多刚体动力学模型。分析了不同滚轮与链轮齿槽之间的接触特性,讨论了滚轮与链轮齿槽之间间隙变化对系统运动学精度及动力学特性的影响。研究结果表明：滚轮与链轮齿槽之间间隙的存在及大小变化对某输弹机开式链传动机构动力学特性具有很大影响,在工程实际中需要合理控制间隙。     

间隙对空间可展结构动力学性能的影响

为揭示间隙对航天器可展结构动力学性能的影响。基于间隙铰的接触变形模式。建立了含间隙的可展结构动力学模型。对含间隙的典型可展结构动力学进行了仿真分析。仿真结果表明间隙对可展结构展开过程动力学性能影响较大。在展开起始阶段，间隙铰关节有较大的接触力；由于间隙的影响，产生持续的脉冲式碰撞接触力；随着间隙增大，碰撞力幅值有增大的趋势，碰撞次数减少。摩擦可能激起系统振动，增加系统动力学非线性；同时，摩擦对可展结构动力学扰动也有一定的抑制作用。     

某突击步枪自动机含间隙刚柔耦合建模与仿真分析

枪械自动机的运动学／动力学特性分析是自动机设计的关键技术。采用虚拟样机方法进行仿真分析是目前最先进、最有效的方法。合理的仿真模型尤为重要。含间隙刚柔耦合模型考虑多种实际因素,能更精确地描述枪械自动机特性。在ADAMS软件平台上,通过定义自动机构件间约束关系、接触关系、润滑条件和载荷等方法建立了某突击步枪自动机含间隙刚柔耦合模型,仿真分析结果与实验结果相比吻合较好,表明了该模型的正确性,揭示了该枪自动机主要构件运动学和动力学特性,为枪械的研制提供了新的分析方法。     

含铰接间隙与杆件柔性的空间伸展机构单元的动力学建模与计算模？…

实验证明，在空间伸展机构伸展过程中，由于铰接间隙的存在，使机构产生内碰撞，并诱发整个机构的和摇摆。伸展机构的内碰撞使得关节内力比平滑伸展时要大大增加，但构件的柔性能减轻碰撞的强度。为了能正确估价在地面实验以及在空间中间隙内碰撞对关节内力以及伸展机构运动的影响，必须建立含铰接间隙及杆件柔件的空间伸展机构的动力学模型。在本 第１命同了用摄动坐标和弹性模态坐标描述的系统动力学模型。计算模拟的详细结果将在     

含铰接间隙与杆件柔性的空间伸展机构单元的动力学建模与计算模拟第一部分:动力学建模

实验证明，在空间伸展机构伸展过程中，由于铰接间隙的存在，使机构产生内碰撞，并诱发整个机构的振动和摇摆。伸展机构的内碰撞使得关节内力比平滑伸展时要大大增加，但构件的柔性能减轻碰撞的强度。为了能正确估价在地面实验以及在空间中间隙内碰撞对关节内力以及伸展机构运动的影响，必须建立含铰接间隙及杆件柔件的空间伸展机构的动力学模型。在本文的第１部分给出了用摄动坐标和弹性模态坐标描述的系统动力学模型。计算模拟的详细结果将在本文的续篇第２部分中给出     

具有间隙非线性的全动舵系统的颤振分析

研究了超声速来流中含间隙舵系统的颤振问题。通过建立舵机传动机构的动力学方程并采用翼段模型和活塞理论,导出了俯仰方向含有间隙的舵面的非线性气动弹性动力学方程,利用 Hopf 分叉理论计算了舵面的颤振速度,并采用描述函数法分析了含间隙舵面的气动弹性响应。在此基础上,研究了传动机构的动态特性和间隙对舵面的颤振速度和极限环振荡行为的影响。研究表明：舵机静刚度较低时,需要考虑其动刚度对颤振速度的影响;仅当间隙内的俯仰刚度较小时,舵面的气弹响应才会发生亚临界 Hopf 分叉;在飞行速度一定的情况下,间隙量增大1倍,极限环振荡的振幅近似增加1倍。     

磁感应强度和阻尼通道间隙对某发射装置振动影响

本文主要研究磁流变阻尼器应用在高速、高冲击性环境下发射装置的反后坐装置中,其结构参数磁感应强度和阻尼通道间隙对发射装置的振动影响;采用有限元和abaqus软件二次开发平台相结合的方法建立该发射装置结构动力学有限元模型,改变磁流变阻尼器的结构参数模拟整个装置的发射过程,研究发射装置的振动特性.仿真计算结果表明,输入不同的电流值和不同的阻尼通道间隙值会对发射装置振动特性产生影响,在设计和应用发射装置上磁流变阻尼器时应给予重视.     

三自由度精密定位工作台工作空间分析及优化

针对纳米压印光刻技术(NIL)过程中的纳米级空间定位要求,设计了一种采用柔性并联构型和压电陶瓷驱动的三自由度精密定位工作台。基于伪刚体(PRB)模型理论将柔性铰链等效为理想转动副和线性扭簧,建立了精密定位平台的PRB模型,并以此分析了该类工作台的逆运动学特性;根据弹性铰链转角范围所限定的约束条件分析了定位工作台的工作空间。另外,为了达到以预定的全局条件数为约束条件的最大工作空间体积,对工作台结构参数进行优化,并通过数值仿真验证其有效性。     

含铰接间隙与杆件柔性的空间伸展机构单元的动力学建模与计算模拟──第二部分 : 系统动态特性的计算模拟结果

以文献１建立的系统动力学模型为根据，对于伸展机构典型单元的动态特性进行了计算模拟，得到了伸展机构关节力，伸展中的振动和摇摆以及间隙和其他非理想因素的耦合效应等如何依赖于铰接间隙及杆件柔性的一系列典型结果。     

Vibration Control of High-speed Cannonball Transport Mechanism Driven by Impact

A method is presented to control the vibration of high-speed cannonball transport mechanism due to the reduction of its weight, which adhere a nonlinear Zn-27Al-1Cu damping alloy layer and a constraint layer partly to the part of mechanism driven by impact. Based on the equivalent viscous damping theory and using curve fitting to describe the rule of the dissipation factor of damping alloy changing with stress, the nonlinear constitutive relation of Zn-27Al-1Cu damping alloy is given. The nonlinear spring damping contact model is adopted to describe the contact force of the clearance joint.Based on the nonlinear finite element contact theory, the outer impact contact force between the mechanism and its working environment is analyzed, and a coupled dynamic model of structural impact and mechanism motion with clearance joint is put forward. A dynamic model is established for the cannonball transport mechanism partly adhering Zn-27Al-lCu damping alloy layer and constraint layer under complex impact conditions. At last, the feasibility of the method presented is proved by numerical simulation.     

某型步兵战车行进间射击高低机动态接触非线性计算

为建立更为准确的火炮发射动力学仿真模型,以某型步兵战车高低机齿轮与齿弧为对象,对双齿啮合接触刚度系数进行了计算,并与整体ADAMS发射动力学模型进行了耦合。建立了齿轮与齿弧有限元模型,设置齿轮与齿弧初始啮合位置为双齿啮合区,采用罚函数法,求得接触力、接触间隙、接触渗透量等双齿区域接触特性,结合Contact接触力公式计算双齿接触刚度系数。以此为基础数据,建立了ADAMS步兵战车整车刚柔耦合发射动力学模型,对火炮行进间射击过程进行动力学仿真分析; 研究了2档车速下4种中等起伏路面条件下的行进间射击结构动态响应,齿轮、齿弧之间的动态间隙对火炮俯仰部分的空间指向的影响,分析结果表明,计算的高低机双齿啮合接触刚度系数能有效反映行进间射击过程中的动态特性,并为实现高机动条件下的高精度打击能力、提高射击精度提供数据基础。     

反后坐装置布局对炮口振动的影响研究

炮口振动是影响火炮射击精度的关键因素之一,它与反后坐装置布局及载荷传递密切相关。利用Flex-Flex接触碰撞模型模拟前后衬瓦与身管的相互作用,通过含微小间隙的改进接触算法和计及运动间隙的修正的Coulomb摩擦力方程表征揺架衬瓦和身管的接触碰撞关系,建立了全炮刚柔耦合发射动力学模型,在验证模型的基础上对提出的反后坐装置布局方案进行数值仿真和评估分析。研究结果表明,反后坐装置对称布局方案可有效降低炮口振动和衬瓦接触力,有利于提高射击精度和衬瓦磨损寿命,对该类火炮总体设计具有重要意义。     

具有全向控制的水下碟形滑翔机自抗扰控制

针对水下碟形滑翔机特殊的外形结构及运动特点,重点研究欠驱动多约束条件下水下碟形滑翔机的自主控制问题.建立水下碟形滑翔机动力学模型,分析水下碟形滑翔机的欠驱动控制特点和平面双轴对称的结构特点;设计具有4个喷水推进器的全向驱动机制,给出全向控制动力输出方程;设计自抗扰控制器,并建立基于MATLAB+MFC软件的水下无人航行...     

双排非对称四点接触球转盘轴承刚度分析

随着轴承空间限制和高承载能力的目标要求,对传统负游隙对称型（初始接触角α₀₁=α₀₂=45°）双排四点接触球转盘轴承进行改进,提出负游隙非对称型接触角设计（α₀₁为35°～60°,α₀₂为90°－α₀₁）,并基于赫兹接触理论和滚动轴承设计方法建立负游隙非对称双排四点接触轴承的力学模型。结果表明：随着单向载荷轴向力F_a、径向力F_r和倾覆力矩M增加,主刚度在开始阶段基本呈下降趋势,随着单向载荷的增加非线性上升,负游隙的影响使得轴承的刚度变化曲线存在一个临界拐点;初始阶段随着轴向负游隙量的增加,轴承的初始预紧刚度都得到明显提高,但随着载荷的增加负游隙对轴承刚度的影响逐渐减弱,最终基本趋于一致;单向载荷条件下,当轴向负游隙为-0.03 mm和非对称接触角取α₀₁=55°,α₀₂=35°时,其综合轴承刚度最好;综合外载工况下,负游隙取-0.03 mm和非对称接触角取α₀₁=60°,α₀₂=30°或α₀₁=35°,α₀₂=55°时轴承综合刚性最佳。从提高轴承综合刚性角度考虑,非对称接触角设计和负游隙都可以起到明显效果。     

高速角接触球轴承保持架柔体动力学分析

在角接触球轴承动力学分析基础上,结合轴承保持架的柔体性,采用修正的Craig-Bampton子结构模态综合法建立高速角接触球轴承保持架柔体动力学方程.利用ADAMS系统开发了角接触球轴承刚柔多体动力学分析程序,对高速角接触球轴承保持架动态性能进行了分析;并采用Gupta的角接触球轴承动力学分析结果加以验证.分析结果表明...     

Dynamic Analysis of Flexible Cage of High-speed Angular Contact Ball Bearing

A dynamics formula was established for the flexible cage of high-speed angular contact ball bearing. A modified Craig-Bampton component mode synthetic method was used to establish the formula with regard to the flexibility of cage and based on a dynamic analysis of angular contact ball bearing,and a rigid-flexible multi-body dynamic analysis program was developed using ADAMS,which is verified by a computation example of Gupta. The results show that it’s not likely to keep the rotation smoothness of cage when the ratio of pocket clearance to guiding clearance and the ratio of radial load to axial load become too large or too small. By comparison,the flexible cage runs more smoothly than the rigid cage.     

飞艇推力矢量转向系统支架的静动态特性分析

基于有限元法建立推力矢量转向系统支架的有限元模型,对某型飞艇推力矢量转向系统支架结构的静动态特性进行了研究。分析了不同边界条件下支架的静态特性,得出了不同载荷作用下支架的应力分布情况,通过模态分析,得到了支架的动态特性,为支架的设计和使用提供了必要的理论依据。     

六自由度电动平台系统模糊-前馈控制及仿真研究

针对以交流伺服电机驱动的电动六自由度运动平台系统的强耦合、非线性、强干扰特性,建立了电动平台单通道模型,并基于此设计了模糊一前馈控制器,为了提高系统的动态响应特性和抗干扰性设计了模糊自适应PID控制器,为进一步保证系统进入稳态后有较高的位置跟踪精度,接着引入了前馈控制,该前馈设控制设计为迭代控制器;仿真结果表明：将该设计方法应用于电动平台无论是系统的动态响应、鲁棒性、稳态精度较常规控制都有了明显的提升,满足六自由度电动平台系统的位置跟踪指标要求。