随机参数弹性连杆机构运动功能的可靠性分析

在同时考虑机构物理参数和几何参数随机性的情况下,利用矩法求得机构刚性位移的均值和方差;应用弹性动力学KED分析法与威尔逊—θ法相结合的方法进行了弹性位移响应的计算分析,结合Monte—Carlo数字模拟获得机构弹性位移响应在整个周期内的均值和方差;采用代数综合法求得机构输出总位移的均值和方差,建立了机构运动功能可靠性的分析模型。通过算例,分析了机构的弹性变形和各随机参数对机构运动功能可靠性的影响。     

面向柔顺机构输出微位移的田口方法优化设计

针对微位移放大特性难以实现的工程问题,将田口方法融合到柔顺机构微位移结构优化过程中,使微位移实现最大化的目标。筛选出柔顺机构输出位移的相关参数,对各参数进行分析得到输出微位移函数表达式,设计正交试验表,利用函数关系将各组合参数对应的输出微位移列于表中,通过信噪比分析和容差设计确定最优参数组合。结果表明,柔性铰链的宽度、柔性梁的长度、刚性梁的长度和机构的厚度对输出位移影响程度逐渐减小。优化结果表明输出微位移提高了390.56μm。     

基于有限元的柔性铰链微位移机构研究

针对传统压电陶瓷器件应用于微位移技术中难以实现高精度的问题,提出了一种柔性铰链微位移机构,对该机构的运动特性进行了理论分析,并利用有限元方法进行了仿真验证。研究了铰链间距及其关键几何参数对微位移机构性能的影响。结果表明:有限元仿真结果和理论分析结果相一致,利用ANSYS仿真可以确定几何参数对微位移机构性能的影响,结合理论分析可以提高微位移机构的设计效率和准确性,避免纯粹理论计算在结构设计上缺少仿真分析支撑的问题。实验结果验证了本文设计的微位移机构应用于超精密加工中具有很高的精度。     

基于柔性铰链的柔性放大机构参数化设计

为了对柔性微位移放大机构进行优化设计,有必要对柔性铰链及柔性放大机构进行参数化分析与研究。提出了一个通用的结构参数ε,探讨了ε对不同柔性铰链柔度系数的影响规律,并横向比较了常用柔性铰链的柔度特性。另一方面,基于柔度特性的影响分析,提出了新的参数柔度比λ,重点分析了不同柔度比λ的柔性铰链主要输出位移形式的灵敏度。以实际的桥式柔性微位移放大机构为例,利用参数ε和λ实现了该柔性放大机构的参数化设计,并用有限元软件进行了仿真计算。实验测量结果表明,对基于柔性铰链的柔性微位移放大机构进行参数化设计,最终输出位移行程与有限元仿真设计的结果误差率为3.80%。基于柔性铰链的结构参数ε和柔度比λ对柔性放大机构进行参数化设计是可行且正确的,有利于这一类柔性放大机构的优化设计。     

压电式喷射点胶阀位移放大机构的优化设计

采用有限元软件ANSYS对叠堆式压电陶瓷以及放大机构性能特性进行分析,研究了叠堆式压电陶瓷0-200V电压下的伸长特性;建立了放大机构的参数化模型,重点分析了放大机构位移输出特性,讨论了影响输出位移大小的各个结构参数。研究表明,三角块长度L0和压电陶瓷间距t对放大机构输出位移影响较大,是放大机构的主要参数。为点胶阀位移放大机构结构设计和优化提供了参考。     

柔顺正交二级杠杆位移放大机构的设计与分析

设计位移放大机构是扩大压电叠堆驱动器输出位移，进而提升精密定位平台和微纳操作末端执行器工作空间的常见策略之一。对于柔顺位移放大机构，如何提高位移增益并使输出位移达到预期方向是其研究热点之一。鉴于此，对柔顺正交二级杠杆位移放大机构进行了系统性设计与分析。首先，分析机构与压电叠堆驱动器的运动学特性要求，结合机构自由度分析与刚体替代法，对柔顺正交二级杠杆位移放大机构进行系统性结构设计；然后，考虑柔顺铰链中点漂移与杆件变形，运用矢量多边形、卡氏第二定理与静力平衡方程，对机构位移增益进行静力学建模；进而，基于蒙特卡洛方法，对机构尺寸参数进行全局敏感性分析；最终，利用有限元仿真，对机构运动学综合、位移增益建模以及敏感性分析结果的有效性进行验证，并基于敏感性分析和有限元仿真结果，进一步设计了机构尺寸参数的制造公差等级。所提出的机构位移增益建模与敏感性分析方法无需使用输入输出位移正交的条件，可以推广应用于一般的柔顺多级杠杆位移放大机构。     

单向平动微位移机构的力学分析

研究了以柔性铰链为转动副的微位移机构中柔性铰链的转角变形和受拉变形与外加载荷及铰链的几何参数的关系;对单向平动微位移机构做了细致的受力分析,推导出了一定结构参数下该机构在受力时的封闭方程,从而得到在此机构上的工作台面的平动位移公式。通过设计正交试验表,用有限元软件对位移公式所做验证的结果表明理论模型分析基本符合模拟的结果。     

柔性微位移放大机构的设计与动力性能仿真分析

为将压电陶瓷驱动器的输出位移进行放大,根据差式位移放大原理设计了一种新型柔性微位移放大机构。分析了直圆柔性铰链的结构参数对铰链刚度的影响。推导了该机构的位移放大倍数和最大应力的计算公式,并建立了柔性微位移放大机构的动力学模型,得到该机构的固有频率计算公式。利用有限元软件对其进行动力性能仿真分析,分析表明:该位移放大机构设计合理且处于稳定的工作状态。     

3-（2SPS）并联机构静刚度分析

结合并联机构的位移方程,给出了机构的三阶逆雅可比矩阵以及考虑微小运动时的六阶逆雅可比矩阵。从动平台所受作用力和发生位移的关系角度,建立了刚度模型,并给出了机构静刚度的度量指标。通过相关计算分析了机构的主要结构参数对刚度的影响,以及机构在工作空间的刚度情况。通过对绘制的相关曲线图进行分析,评定了机构参数的影响范围,优化了部分参数,并为机构的精度分析提供了理论基础。     

3-（2SPS）并联机构静刚度分析

结合并联机构的位移方程,给出了机构的三阶逆雅可比矩阵以及考虑微小运动时的六阶逆雅可比矩阵。从动平台所受作用力和发生位移的关系角度,建立了刚度模型,并给出了机构静刚度的度量指标。通过相关计算分析了机构的主要结构参数对刚度的影响,以及机构在工作空间的刚度情况。通过对绘制的相关曲线图进行分析,评定了机构参数的影响范围,优化了部分参数,并为机构的精度分析提供了理论基础。     

Optimal design of a flexure-hinge precision stage with a lever

Lever mechanisms are usually used to enlarge output displacements in precision stages. A precision stage employing a lever mechanism and flexure hinges is analyzed theoretically, with bending in the lever considered. Relations between design parameters and magnification ratio, and the optimal values for the parameters to achieve a longer stage displacement are presented. Finite element analysis is used to verify the theoretical analysis. It is found that adjustment of lever dimensions and hinge stiffnesses can increase the stage travel range significantly.     

锥型阀芯的高压气动减压阀设计分析

分析了氢能源汽车车载高压气动减压阀的结构和设计方法。具有锥型阀芯的车载高压气动减压阀通过阀体内部结构实现阀芯的最大开口量控制,阀的开口面积和阀位移成线性关系。建立了减压阀的静态和动态数学模型。减压阀的初始工作压力,控制压力以及最大控制压力和压力控制精度可以通过恰当地设计弹簧刚度,预压缩量和阀通径等参数来实现,定值输出减压阀可以保持出口压力基本恒定。     

地震多点反应谱模型存在缺陷的改进与验证

推导出基于位移和位移 速度输入模型的多点反应谱。阐述了基于位移输入模型所导出反应谱的缺陷及其逻辑必然性,说明了基于加速度模型导出的多点反应谱计算结果有效的偶然性、必然性及其适用范围,并给出数值算例予以验证。分析表明：基于位移 速度导出的多点反应谱理论严格;基于位移输入模型导出的多点反应谱会导致底部单元内力不收敛,计算结果不合理;基于加速度输入模型导出的多点反应谱结果虽然有效,但适用于经典阻尼体系,在推导过程中的忽略项在理论上具有误差相互抵消的特点。     

一种平面基本运动链位置分析的代数求解

采用代数消元方法以一种平面四环基本运动链的位移分析问题进行了求解,由此得到了一个３０次的输入输出方程,最后给出了算例。     

液压型风力发电机组恒转速输出补偿控制

以液压型风力发电机组为研究对象,针对其液压调速系统恒转速输出问题,建立了定量泵-变量马达液压调速系统数学模型,得到了系统泄漏、系统压力瞬态调整和模型参数误差对机组恒转速输出的补偿控制数学模型。以数学模型为基础,给出了液压型风力发电机组恒转速输出补偿控制方法。以30kV·A液压型风力发电机组实验台为仿真和实验基础,对提出的控制方法展开研究。仿真和实验结果表明,液压型风力发电机组恒转速输出补偿控制方法具有较好的控制效果,可实现机组的恒转速输出的高精度控制。     

网络服务自动化中服务功能匹配研究

为了实现网络服务功能匹配，在扩展和补充已有相关研究的基础上，提出了基于明确界定输入与输出的网络服务功能匹配方法。该方法对参与匹配的网络服务输入与输出进行了明确定义，并将该定义与组成服务的子过程结合起来。根据输入与输出的内容及描述形式，该方法采用了按参数类型分组和按名称、值或值域分层相结合的匹配策略，加快了匹配收敛速度。随后，通过分析输入与输出的语义及逻辑关系，提出了精确匹配、包含匹配、部分匹配和不匹配等4种网络服务功能匹配度，并建立了相应判定准则。此外，文章还讨论和建立了网络服务功能匹配过程。最后，通过实例验证了上述内容。     

基于参数模型的频响函数估计方法

针对传统的非参数频响函数估计方法不适用于短记录数据的情况,提出了一种基于公分母模型的参数化频响函数估计方法.该方法使用输入输出信号的快速傅里叶变换(输入输出谱)作为主要数据,通过最小二乘法求解参数,利用奇异熵技术对系统进行定阶.最后采用一个二层框架的仿真算例对所提出的算法进行了验证.仿真算例结果表明,通过响应信号的奇异...     

可编程控制器的输入输出保护

针对可编程控制器输入单元所连接的设备性质不同、输出形式不同、输出驱动的负载类型不同，提出应采用适当的硬件保护，以保证可编程控制器系统的高可靠性。     

行星轮系传动功率分析法探讨

行星变速箱设计过程中,在挂接不同挡位时,各挡功率流向是否合理,是否存在循环功率流,是工程技术人员必须加以解决的问题.现有对此问题的解决方法是采用三角形分析法,经分析,此方法存在一些不必要的分析步骤.如:三角图形、受力示意等.为此在利用行星变速箱各挡分析过程中先期加以确定的各构件扭矩、回转角速度等,提出了节点分析法,该法具有形象、直观、易于理解的特点.     

不确定性桁架结构区间有限元分析的区间因子法

利用区间因子表征区间变量的不确定性，将区间变量表示为其均值和区间因子的乘积；根据区间运算规则，将区间分析与有限元方法相结合，提出了非概率不确定的结构的一种区间有限元分析的方法。构建了区间参数杆系结构在区间荷载作用下的分析模型，导出了结构的区间位移和区间应力响应区间变量表达式。通过算例考察了任一结构参数和荷栽的不确定性对位移和应力的影响，获得了一些有意义的结论。