双横臂独立悬架运动学分析与优化设计

首先,针对双横臂悬架特性,采用空间机构运动学理论,对悬架导向机构与转向梯形机构进行运动学分析,然后,利用Matlab编程,实现了从初始坐标输入——悬架系统运动学计算——轮胎定位参数判断——悬架系统的支点位置优化设计的功能.最后,针对某车型悬架系统进行设计计算,优化了悬架支点位置,优化后的轮胎定位参数均达到良好的变化趋势.     

基于等效线性化的悬架力学参数设计

大部分独立悬架导向机构会造成悬架弹性元件的刚度、阻尼元件的阻尼与悬架刚度、阻尼之间产生非线性关系,并且随悬架动挠度的增大而变得更加明显,因此用线性模型在静态位置对悬架参数进行设计计算将造成较大的误差;基于虚位移原理分析了这种非线性关系,并运用等效线性化方法在经典平顺性分析的基础上给出了一种悬架参数设计方法,最后编写了数值求解程序进行计算。     

基于车轮定位参数匹配的悬架优化方法研究

车轮定位参数是影响悬架性能的重要因素之一,悬架性能对整车操纵稳定性产生直接的影响.提出了一种基于车轮外倾角与前束角运动学匹配的悬架优化设计方法,利用多体动力学软件ADAMS对某越野汽车悬架进行优化设计,并利用整车虚拟样机进行操纵稳定性仿真试验.结果表明:悬架优化后的车身侧倾角和横摆角速度有明显的下降.因此,合理的车轮外倾角与前束角运动学匹配可以提高整车操纵稳定性.     

FSAE赛车双横臂前悬架运动学仿真及优化

应用机械系统动力学分析软件ADAMS,建立方程式赛车双横臂独立前悬架模型.在ADAMS/Car中,对其进行了运动学仿真分析,得到了车轮跳动时各项参数的变化规律.利用ADAMS/Insight对悬架的某些硬点位置进行了优化.结果表明,悬架系统的运动学特性得到改善.     

轮式车辆双横臂悬架转向机构优化设计

本文运用多刚体系统动力学中R-W方法进行机构运动计算,编制了轮式车辆双横臂悬架转向机构优化设计通用程序。优化模型中考虑了车轮跳动对转向误差的影响,并根据转向过程中的实际要求计入两个权重函数,使转向误差分布更合理。为双横臂悬架转向机构设计提供了一种实用的方法。     

基于空间六自由度机械臂的逆运动学数值解法

针对解析法只能用于特殊构型的机械臂且求解过程复杂、计算量大的问题,提出一种适用于大多数串联型机械臂的数值迭代逆运动学求解方法.利用该方法,求解自主研发的空间六自由度机械臂的运动学逆解,并通过仿真证明该方法的可靠性.     

火炮自动装填系统摆动机构的运动精度可靠性与灵敏度

为高效准确地分析某自动装填系统摆动机构的运动精度可靠性,并分析其尺寸参数的可靠性灵敏度,构建摆动机构运动学模型。考虑摆动机构尺寸误差以及铰接间隙的影响,利用稀疏网格数值积分方法获得运动学响应变量的前4阶统计矩,通过鞍点估计方法得到运动学响应变量的概率密度函数,获得某自动装填系统摆动机构运动精度可靠度,并以此为条件通过计算得到尺寸参数的可靠性灵敏度分析结果。研究结果表明：新方法的计算结果能够较好地吻合蒙特卡洛方法获得的结果,且所需样本点较少,验证了方法的有效性,同时计算所得的摆动机构运动精度的失效概率较小,运动精度可靠性较高;主动臂长度对运动可靠性影响较大,其余参数影响较小,为摆动机构基于可靠性的设计提供了参考。     

基于弹簧的绳驱动4-SPS/U刚柔并联式躯干关节机构设计与运动学建模

结合绳驱动和刚性并联机构二者的优点,采用过约束并联机构的构造方法,提出了一种2自由度绳驱动4-SPS/U刚柔并联式躯干关节机构。该躯干关节机构可以使6足移动机器人灵活地实现行走、水中推进、攀爬以及滚动等多种运动模式。利用螺旋理论计算了绳驱动4-SPS/U刚柔并联式躯干关节机构的自由度;结合封闭矢量方法和特征结构配置解耦法构建了该机构的运动学逆解模型,推导出该机构的速度和加速度模型,并通过雅克比矩阵分析了机构奇异性。通过理论数值方法计算出该躯干关节机构的位移、速度和加速度理论仿真数据,将理论仿真数据与Adams软件仿真数据进行对比,从而验证了理论模型的正确性。     

行星变速箱换档过程模拟方法研究

行星变速箱的工作过程是一个由多参数变化决定的动态过程,研究这一过程,对改善车辆平稳性、使用寿命有很大帮助.利用多自由度变速箱的数码表示方法,结合拉格朗日能量方程,建立了行星变速箱各种档位都适用的通用数学模型,将该模型用于计算机中计算不同档位的运动学和动力学问题,带来很多便利.在此基础上,用数值积分方法对模型进行数值求解计算,对换档过程进行数值模拟,最后对典型结构的行星变速箱进行了实例验证.     

采用指数积的三自由度机器人运动学方程

在给定组成运动副相邻连杆相对位置的情况下,可确定机器人末端执行器的位姿.运用指数积公式将开链机构的运动方程表示成运动旋量的指数积,由此提供机器人运动学方程的完整几何表示方法,能简化机构分析.即求得运动旋量,得到运动学的几何描述,最后用指数集建立关节式三自由度机器人的运动学方程.     

水下近场爆炸冲击波作用下光测设备防护平台动态响应特性研究

以水下爆炸试验光学测量为研究背景,在水下近场爆炸冲击波作用下光学设备防护平台结构设计的基础上,通过传统的理论经验计算与计算机数值仿真计算方法,对防护平台结构的运动特性进行分析并校核。结果表明平台结构的运动响应满足光测设备和试验需求,验证了防护平台结构设计的合理性;防护平台结构背爆面的密封位置可向中部偏移以提高平台结构遭遇冲击波作用时的稳定性。     

一种履带式移动承载平台底盘的设计与分析

针对移动式承载平台底盘承载能力不足,爬坡性能差等问题,设计一种履带式移动承载平台的底盘.详细描述底盘机械结构关键零部件的设计过程,根据履带底盘运动学理论,对其牵引性、抗侧翻性及爬坡性能进行运动学分析,针对水平承重能力及爬坡性能进行ADMAS仿真以验证理论计算的数据.仿真结果表明:该履带底盘具有可靠的承载能力、爬坡性能良好、展开迅速,能适应多样的环境地形,可作为侦查、探测及防爆作业的搭载平台.     

弹载爆磁压缩发生器动态电感的计算

动态电感在弹载爆磁压缩发生器的设计计算中具有举足轻重的地位。为了解决动态电感的计算问题,将镜像电流模型运用到了某弹载爆磁压缩发生器的电路参数计算中,并进行了详细的推导,编写了一个弹载爆磁压缩发生器动态电感的数值计算程序。代入设计数据计算后,获得了电感变化曲线,分析得出了发生器运行过程中电感变化的阶段性特点,为下步优化设计及试验提供了依据。     

某随动平台弹簧缓冲装置设计与仿真

为降低某搭载多根发射管的随动平台在发射时产生的负载,设计了一种弹簧式缓冲装置来降低后坐力,分析了缓冲装置工作原理及炮膛合力的计算,建立了运动的微分方程,初选了缓冲弹簧弹性系数,并基于此建立了 Simulink仿真模型。对影响缓冲效果各因素进行了理论分析,并基于分析结果进行了优化设计。结果表明：优化设计后的弹簧缓冲装置有效降低了后坐力。连发射击稳定,满足设计要求,为该随动平台相关部件结构设计提供一定的参考。     

2 维轴对称爆炸驱动增速理论计算模型的研究

为达到在末段弹道提高弹丸速度的目的,提出一种在侵彻目标的终点周期内适时引爆后体炸药装药单元,驱动前体战斗部单元,以提高弹丸侵彻速度的爆炸驱动装置.采用理论分析的方法建立爆炸驱动增速的理论计算模型,并进行数值仿真比较.结果表明:理论计算与数值仿真结果具有较好的一致性,可为工程设计提供一定参考.     

用四元数建立引信球转子定点转动的数学模型

球转子机构是一种典型的引信隔爆机构，优化设计之后还可实现延期解除保险功能。应用欧拉运动学方程组建立的引信球转子转正运动数学模型，数值求解在球转子接近转正时存在着奇异性，为克服这一问题，应用四元数理论，在分析质心、形心与弹丸旋转轴均不重合时的球转子动力学基础上，建立了描述球转子在其腔室内定点转正运动的新的数学模型。这是一组非退化的线性微分方程组，没有奇异点，有助于得出不失真的球转子运动数值解，从而深入研究球转子的动态平衡角现象。     

对置活塞二冲程内燃机折叠曲柄系方案设计研究

结合一种新型对置活塞内燃机折叠曲柄系设计要求,提出4种折叠曲柄系统方案,利用Matlab/Simulink和ADAMS建立了仿真模型,通过运动学和动力学特性分析进行方案优选。计算结果表明,与传统内燃机相比,这4种折叠曲柄系活塞运动学关于上止点具有明显的非对称性,相同转速下使得膨胀时间和压缩时间均不相同,因而将对气流湍动能、扫气质量和燃烧等容度均产生不同影响;动力学上,活塞侧压力较传统二冲程内燃机大幅度减小,有利于减小气缸壁的磨损。由于方案4具有空间结构布置灵活性大,系统平衡性较好,活塞运动规律有利于提高内燃机的充气效率和加快内燃机燃油与空气的混合速率,同时可以缩短着火延迟时期的特点,所以方案4为最优方案。     

截短导弹模型对尾舵特性影响的数值计算研究

气动特性数值计算目前已经成为导弹设计的重要手段。本文运用数值模拟方法研究导弹前体截短长度对尾舵特性的影响,得出结论:适当截短弹体前段对细长体导弹的尾舵气动特性影响很小,并且,研究大长细比导弹尾舵特性时,适当截短导弹前段可以提高试验数据的精度和准确性。     

多用途导弹战斗部对武装直升机的终点毁伤建模及仿真

利用运动学原理将多用途战斗部杀伤元和目标在地面坐标系中的运动转化为杀伤元在目标坐标系中的相对运动,从而建立杀伤元在动目标系中的运动模型、命中模型和毁伤模型。由于毁伤模型建立在动目标坐标系中,因此无论目标作何种运动,都可以直接应用已知的目标易损性数据进行毁伤计算,为多用途导弹毁伤直升机等动目标计算提供了计算机仿真模型,为多用途战斗部论证及设计提供了分析工具。