平面连杆机构动态静力分析回转键合图法

为提高多能域耦合平面连杆机构动态静力分析的效率及可靠性,提出了回转键合图法.阐述了建立平面连杆机构键合图模型的一般方法及其动力学原理.基于回转键合图推导出便于计算机自动生成的完整形式的系统驱动力矩及运动副约束反力的统一公式,有效地克服了微分因果关系及非线性结型结构所带来的十分困难的代数问题,实现了计算机自动建模.实际算例表明了所述方法的有效性.     

非惯性系平面连杆机构动态静力分析的回转键合图法

介绍非惯性系平面连杆机构动态静力分析的回转键合图法。给出非惯性系平面连杆机构键合图模型的建立方法。基于回转键合图理论 ,推导出便于计算机自动生成的完整形式的机构平衡力矩及运动副约束反力的统一计算公式 ,有效地克服了非线性几何约束及微分因果关系给建立机构平衡力矩及运动副约束反力统一公式所带来的十分困难的代数问题。所述方法特别适合于多能域并存的系统。结合实际算例说明本文方法的有效性。     

键合图法在机构动态静力分析中的应用

详细介绍了机构动态静力分析的键合图方法。给出了平面连杆机构键合图模型的建立方法,推导出了便于计算机自动生成的机构平衡力矩（平衡力）及运动副约束反力的统一公式。本文方法的通用性及有效性通过实例得到验证。     

非惯性系下平面连杆机构动态静力分析的键合图

介绍非惯性系下平面连杆机构动态静力分析的键合图法。给出非惯性系平面连杆机构键合图模型的建立方法。基于键合图的基本概念,推导出便于计算机自动生成的机构平衡力矩运动副约束反力的统一公式。将约束反力视为未知热源加在机构键合图相应的０－结处,克服微分因果关系给建立机构平衡力矩及运动副约束反力统一公式所带来的极大的代数困难,通过实例表明本文方法的有效性。     

平面弹性连杆机构动态静力分析问题的键合图法

本文介绍了平面弹性连杆机构动态静力键合图法。给出了平面弹性连杆机构的键合模型。基于键合图的基本概念,推导出便于计算机辅助分析的机构平衡力矩及运动副约束反力的统一公式。     

平面柔性多体系统完全动力学问题的回转键合图法

介绍平面柔性多体系统完全动力学问题的回转键合图法。给出了综合考虑刚弹性及多种能域相互耦合的平面柔性多体系统键合图模型的建立方法,推导出了便于计算机自动生成的系统状态方程及运动副约束反力方程的统一公式,克服了非线性几何约束及微分因果关系给建立系统状态方程及运动副约束反力方程所带来的代数环问题。回转键合图法特别适合于多种能域并存的系统。通过实例说明了方法的有效性。     

混合驱动五杆机构动态静力分析的向量键合图法

为提高混合驱动连杆机构动态静力分析的效率及可靠性,提出了相应的向量键合图法。基于平面移动铰的运动约束条件,建立了更加简明的平面移动铰向量键合图模型。根据混合驱动五杆机构构件间的邻接关系,将平面运动刚体、旋转角及移动铰的向量键合图模型组合起来,建立了混合驱动五杆机构向量键合图模型。针对微分因果关系及非线性结型结构给该类机构自动建模与动力学分析所带来的代数困难,提出了有效的增广方法。在此基础上,推导出更加简明实用的系统驱动力矩及运动副约束反力的统一方程,实现了混合驱动五杆机构系统计算机辅助动态静力分析。通过实际算例说明了所述方法的可靠性及有效性。     

非惯性系柔性平面连杆机构系统完全动力学问题的回转键合图法

介绍了非惯性系柔性机械系统完全动力学问题的回转键合图法,给出了非惯性系下综合考虑刚、弹性及多种能域相互耦合的柔性机械系统键合图模型的建立方法。基于回转键合图理论,推导出便于计算机自动生成的系统状态方程及运动副约束反力方程的统一公式,有效地克服了微分因果关系及非线性结型结构给在计算机上自动建立系统状态方程及运动副约束反力方程所带来的十分困难的代数问题。所述方法特别适合于多能域并存的系统。结合实例来说明本文方法的有效性及通用性。     

回转键合图法进行空间多体动力系统建模与仿真

为提高多能域耦合空间多体动力系统建模与仿真的效率及可靠性,提出了回转键合图法。阐述了建立空间多体系统键合图模型的一般方法及其动力学原理。基于回转键合图推导出便于计算机自动生成的系统状态方程及运动副约束反力方程的统一公式,克服了微分因果关系及非线性结型结构给系统自动建模与仿真所带来的代数困难。所述方法特别适合于多能域并存的系统,通过实例说明本文方法的有效性。     

平面多体系统动力学计算机仿真向量键合图法

为提高平面多体系统动力学计算机仿真的效率及可靠性,提出了相应的向量键合图法。由系统向量键合图模型基本场及结型结构的输入、输出向量间的代数关系,推导出便于计算机自动建立的系统状态方程及运动副约束反力方程的统一公式。根据运动约束关系,将平面运动构件及旋转铰的向量键合图模型组合起来,建立了3-RRR型平面并联机器人机构的向量键合图模型。通过有效的解耦方法,解决了微分因果关系及非线性结型结构给该类机构动力学计算机仿真所带来的代数困难。在此基础上,实现了3-RRR型平面并联机器人机构的计算机自动建模与仿真,验证了所述方法的可靠性及有效性。     

计及环境特征的柔性多体系统动力学理论

对柔性体非线性变形场进行了描述,将柔性体变形场表达为直至变形广义坐标的二阶小量的形式,基于Kane方程建立了任意形状柔性体动力学方程。采用Huston的低序体阵列描述多体系统的拓扑结构,以此为基础进行系统的动力学分析,同时依据Kane方程建立了一般柔性多体系统的动力学方程。在建立一般柔性多体系统动力学方程的基础上,研究了计及环境特征的柔性多体系统,将环境特征作为外部约束引入柔性多体系统,建立了带有约束的一般柔性多体系统动力学方程。     

计及二阶效应的刚柔耦合连杆系统动力学分析

根据虚功原理和达郎伯原理推导了计及二阶效应的柔性单元运动方程,并利用刚化条件得到了刚性梁单元运动方程,给出了刚柔耦合连杆系统动力学建模与分析的方法.对构件刚度相差悬殊的多体系统进行动力学分析时,如若当作多刚体系统分析,会因忽略弹性变形导致结果不准确;当作多柔体系统建模分析求解,则因自由度太多导致方程庞大难求解.可行的方法是:将刚性单元与柔性单元耦合建模,在多柔体系统基础上,引入刚性单元和刚性约束条件,对刚性构件自身的动力学特性进行等效,然后按照一般弹性系统有限元方法集成得到虚拟柔性系统动力学方程,建立过渡坐标与广义坐标关系,消除非独立坐标,得到真实的系统运动方程,降低系统方程维数,提高分析效率.以曲柄滑块机构为例,介绍了计及二阶效应的刚柔耦合系统动力学的建模分析过程.     

一类变质心多体系统的建模方法

当前机械系统的构件越来越多,并且拓扑结构也越来越复杂,针对一类质心变化的多体系统,基于虚功率原理,建立了该系统非质心系动力学方程,所得到的动力学方程物理意义直观,形式简单.并与质心动力学方程进行了比较,证明了所得到的非质心系动力学方程与质心动力学方程的一致性.当系统质心变化时,质心坐标系也随之改变,因此应用非质心系动力学方程,可以避免由于质心变化而引起的繁琐的参数计算,所得到的方法适用于一般变质心多体系统动力学建模.     

Effects of restitution coefficient and material characteristics on dynamic response of planar multi-body systems with revolute clearance joint

To study the effects of restitution coefficient and material parameters on the dynamic characteristics of planar multi-body systems with revolute clearance joints, a comprehensive methodology for clearance revolute joints in a planar multibody system is presented and analyzed. A new nonlinear contact force model, which accounts for the axial length of bearing and has a wide suitable range of impact situation, is presented to evaluate the contact force between journal and bearing. Furthermore, a modified Coulomb friction force model also presented to consider the effect of friction in clearance joint. Then, a typical journal-bearing model and a planar slider-crank mechanism has revolute clearance joint are used as examples. From the main numerical results under the different restitution coefficient and material parameters, it can be concluded that coefficient of restitution has significant effects on dynamic response of multi-body systems with revolute clearance joint. Additionally, materials of journal and bearing with smaller Young’s modulus will cause obvious delay on dynamic response of multi-body systems.     

机器人完全动力学问题的回转键合图法

基于回转键合图理论 ,推导出便于计算机自动生成的机器人系统状态方程的统一表达式 ,克服了非线性几何约束及微分因果关系给建立机器人系统状态方程所带来的代数环问题。所述方法特别适合于多能域并存的系统。结合具体实例给出机器人机构系统键合图表达方法 ,并说明本文方法的有效性