非圆齿轮力学模型及虚拟试验

根据静力学基本原理建立非圆齿轮传动静力学模型,推导非圆齿轮静力学参数计算公式;根据齿轮系统动力学,采用虚拟仿真技术建立非圆齿轮传动的动力学虚拟模型;针对椭圆形齿轮传动改进静力学参数与动力学虚拟仿真实验,并将计算结果与仿真试验结果进行对比分析,验证虚拟仿真模型的正确性.     

某轻卡变速箱静力学仿真与实验研究

为了分析变速箱箱体的开裂原因,以某型号轻卡变速箱为研究对象,通过SolidWorks软件建立变速箱箱体三维模型,并将模型导入ANSYS软件,建立变速箱箱体的有限元模型,进行仿真分析;然后对变速箱进行静力学实验分析。通过实验结果与仿真结果的对比,验证了有限元模型的正确性和可靠性,并为寻找变速箱箱体的敏感部位和箱体的结构优化设计提供依据。     

空间充气展开绳网捕获系统动力学建模与分析

空间充气展开绳网系统在空间捕获中具有自身特殊的优势：占用体积小,展开后捕获范围大,且绳网由充气杆支撑,结构更加稳固,比空间飞网系统更加具有应用潜力。基于绝对节点坐标法（Absolute node coordinate method,ANCF）建立空间充气展开绳网捕获系统动力学模型,应用Hertz理论建立柔性体碰撞动力学模型,对系统进行动力学仿真分析。仿真表明,静力学和振动分析能够为机构力学参数选型提供参考,相比充气杆末端激励,绳网中部受到激励时对捕获机构振动影响更大;机构收口拉力随着充气杆刚度的增加而增大,对充气杆的放气处理可以降低其刚度,从而减小收口拉力,约为原来的10%,易于收口机构的设计。通过对期望目标的捕获仿真,分析了影响收口过程的关键指标,证明了捕获策略的合理性和动力学模型的准确性。研究结果能够对空间充气展开绳网捕获系统设计提供有效的依据。     

平面变胞间歇机构运动学分析及其仿真

利用平面变胞机构可以实现机构有停歇的往复运动,进一步丰富间歇机构的内容,同时与其他间歇机构相比它还具有设计简单、加工容易、结构轻便等优点。采用杆组法建立了机构运动分析的数学模型。基于TureBasic,编程计算机构的运动参数,为动力学分析提供依据。使用虚拟样机技术对机构进行运动学仿真,计算结果及仿真结果相互验证,证明了杆组法分析平面变胞机构的有效性和仿真结果的可靠性。     

绳驱动假肢手指参数优化及抓取力分析

鉴于实现假肢手指类人手指运动规律在假肢手设计中的重要性,通过对假肢手指运动学进行分析,得到假肢手指关节转角与弹簧刚度的关系,并采用数据手套对人手食指自然弯曲过程中各关节转角进行采集,在此基础上,以假肢手指弯曲过程中关节转角与人手食指相近为设计目标,对假肢手指的参数进行优化,得到满足目标的弹簧刚度。最后根据虚功率原理建立假肢手指静力学模型,并将得到的数学模型与ADAMS虚拟样机的静力学仿真结果进行对比,验证了所建立的静力学模型的合理性。     

平面变胞间歇机构动力学分析及其仿真

在采用杆组法建立平面变胞间歇运动机构的运动学分析的数学模型之后,在运动学分析的基础上,对其进一步进行动力学的分析研究。根据已经确定的杆件负载,求出主动件所需的动力以及各约束的约束反力,为选定动力和构件的强度设计提供依据。利用ADAMS对机构进行动力学仿真,计算结果及仿真结果相互验证,证明了动态静力法分析结果的可靠性。     

一种多自由度可调节下肢康复外骨骼的设计与仿真

针对下肢受损、脑卒中等患者的康复训练,设计了一款多自由度可调节下肢康复外骨骼,利用丝杆机构代替传统腿部结构,并在腰部设有转动模块,能更好地实现人机协同。采用拉格朗日方法建立下肢外骨骼动力学模型,并计算了理论转矩;构建了下肢康复外骨骼模型,利用Ansys和Adams软件分别进行了有限元仿真和外骨骼运动学/动力学仿真。结果验证了结构设计的合理性,为后续下肢外骨骼制造与电动机选型提供了依据。     

一维阶梯杆有限元建模与误差分析

在Ansys、Pro/Mechanica、Cosmos环境下创建了一维阶梯杆的有限元模型,采用不同有限元算法计算出一维阶梯杆的应力、应变、位移。将真实结果与有限元软件得出的近似解进行求差,通过误差分析对这三种有限元算法在静力学分析方面的求解精度进行比较,以此来评估这三种算法在处理同一问题时的优劣性,为解决实际工程问题时选择一种合适的有限元算法提供参考和依据。     

下肢康复机动力学分析及仿真

用封闭矢量法对康复机的五杆机构进行运动学分析,并利用其结果进行动态静力学分析,已知调整杆位置,求解康复机工作时各个杆件受到的外力,以及瞬态在曲柄和调整杆运动轴上产生的反作用力矩M和M5。同时运用ADAMS软件对工作状态中的康复机进行仿真,进一步观察不同的调整杆位置对M和尬的影响。     

基于有限元法的车架仿真分析与试验研究

针对某钢厂250 t钢包车车架结构的变形和局部破损问题,采用有限元方法对车体与钢水包开展静力学仿真.建立钢水包与钢包车的三维几何模型,将几何模型导入Hypemesh;建立三维有限元模型;将有限元模型导入ANSYS的结构分析模块进行计算.结果显示,原有钢包车长期使用后会出现局部破坏,并且和现场一致.基于计算结果,对车体结构进行优化,显著提高了车体的局部强度和整体承载能力.     

基于有限元法的车架仿真分析与试验研究

针对某钢厂250 t钢包车车架结构的变形和局部破损问题,采用有限元方法对车体与钢水包开展静力学仿真.建立钢水包与钢包车的三维几何模型,将几何模型导入Hypemesh;建立三维有限元模型;将有限元模型导入ANSYS的结构分析模块进行计算.结果显示,原有钢包车长期使用后会出现局部破坏,并且和现场一致.基于计算结果,对车体结构进行优化,显著提高了车体的局部强度和整体承载能力.     

基于ANSYS某升降平台梯形丝杆的动态分析

通过三维建模软件Pro/E建立某型号升降平台梯形丝杆的实体模型,并利用ANSYS软件建立丝杆的有限元模型,然后运用Block lanczos法对丝杆进行模态分析,得到丝杆的前十阶固有频率、振型和临界转速。通过分析计算结果可知,丝杆在工作情况下能有效的避开共振区,且丝杆变形的最大部位出现在丝杆顶部,为进一步研究梯形丝杆动力学特性以及丝杆的优化设计提供参考依据。     

基于MSC.Fatigue的安全带固定支架焊缝的疲劳强度分析及优化

以某型号座椅为例,基于材料力学、断裂力学和局部应力应变法给出了汽车座椅安全带固定支架焊缝的静强度和疲劳强度的计算模型。通过MSC.patran建立其有限元模型,并进行了静力学分析,分析结果揭示了焊缝的应力集中部位。在静力学分析的基础上通过MSC.Fatigue进行了疲劳强度分析,结果表明应力集中部位的疲劳寿命最低,构件的疲劳寿命主要受薄弱环节的疲劳状况影响。根据有限元仿真分析结果,提出了"安全区域"的概念,基于"安全区域"对焊缝进行了优化设计,结果表明断续段焊缝相对于连续全焊缝更加符合工程实际要求。     

基于蜘蛛网结构的伞状可展机构设计与分析

根据蜘蛛网结构的几何特点,建立了蜘蛛网的结构简化映射模型。在此基础上,以平面四杆曲柄滑块机构为可展单元提出了一种新型伞状可展机构。利用ANSYS Workbench软件对模型进行静力学分析与优化,给出了蜘蛛圆网结构模型中捕丝间距的最佳比例关系;同时,建立了蜘蛛网刚架模型的刚度矩阵,利用矩阵位移法给出了捕丝间的最优夹角。基于捕丝间距的最佳比例和捕丝最优夹角,提出了受力性能最佳的伞状可展机构,并对其静力学性能进行了仿真分析。结果表明：基于蜘蛛网结构模型优化后的伞状可展机构强度性能得到提升。最后,设计制造了展开直径为1.2 m的可展机构模型,并对其运动过程进行模拟,验证了模型展开与收拢过程的有效性。     

自动导引车差速转向的动力学分析及仿真

通过对差速式自动导引车(AGV)进行受力分析建立车辆的静力学、动力学模型,通过静力学模型分析转向方式的可行性,根据建立的动力学方程,计算出车轮的运动轨迹,并利用Matlab/Simulink软件生成系统的仿真模型,对所述转向方式进行仿真研究,仿真结果可以验证差速转向的可能性及其转向时的稳定性.     

一种导轨丝杆机构传动可靠性及稳定性分析研究

丝杠是机械手十分重要的部件,然而传统的解析方法难以完成精确全面的计算和分析。对应用于机械手上的某种导轨丝杆机构传动的稳定性设计及可靠性进行了计算分析,建立了动力学方程,还应用ANSYS进行了模拟分析验证和静力学仿真分析,验证了该机构传动的稳定性,提高了机械手的性能,对提高并优化本机构的研究提供了理论依据。     

带线夹变幅杆系统的动态特性分析

建立了IC引线键合机的带线夹变幅杆系统的运动微分方程,以及带线夹和不带线夹变幅杆系统的有限元仿真模型,并对仿真模型进行了动态特征参数分析比较,同时,通过试验模态测试结果分析,仿真结果与试验结果相吻合,验证了建立带线夹变幅杆系统的有限元建模是合理的.     

馈能悬架并联机构静力学分析

为了解决馈能悬架传统机构效率低下、结构复杂等问题,提出一种新型的少自由度并联机构馈能悬架。该悬架系统可以将车身的垂向运动通过执行平台传递到动基座,然后转化为可以带动馈能电动机回收能量的旋转运动。首先,建立二自由度1/4汽车馈能悬架模型,对并联机构进行位置分析,利用坐标变换法,得到其位置逆解。然后,通过拆杆法对并联机构的各个杆件进行静力学分析,得到其静力学平衡方程组;通过求解该方程,得出了该机构各个杆件的全部约束力和力矩。运用SolidWorks软件进行建模,并导入有限元软件平台中进行结构静力学仿真分析。仿真结果表明,该并联机构符合设计要求,验证了所建模型的有效性,为该机构运用到悬架系统中提供了参考。     

18CrNiMo7-6和20CrMnTi材料齿根弯曲疲劳寿命对比

对比了齿轮钢材料18CrNiMo7-6与20CrMnTi的齿根弯曲疲劳寿命。基于这两种材料的疲劳特性,采用SolidWorks中的GearTrax插件建立齿轮模型,并通过Workbench对齿轮的轮齿进行静力学分析;将静力学分析结果导入疲劳分析软件FE-SAFE中,结合载荷谱信息对两种材料齿轮进行疲劳寿命计算,得到齿轮的寿命云图并进行了仿真分析比较;通过试验验证了该仿真方法的可行性。结果表明,在相同的载荷条件下,18CrNiMo7-6齿轮的疲劳寿命大于20CrMnTi齿轮的疲劳寿命,与试验结果较为接近。该分析结果对工程实践具有一定的指导作用。     

柔性四杆机构的分析及MATLAB仿真

柔性铰链四杆机构在精密机械领域应用日益广泛,全柔性机构不能简单的用为刚体模型进行动力学分析。文章构建了柔性丝四杆机构的模型,并采用伪刚体模型法对集中柔度的四杆机构进行理论分析,得出了杆件转角与外作用力的普适性公式;对柔性铰链四杆机构的实例进行了计算分析,并用MATLAB软件对实例进行仿真分析,得出的结果误差为3%,验证了该理论方法的可行性;最后得出在弹性变形内外作用力与危险点应力成正比。