基于有限段方法的SMA扭转驱动器柔性机构动力分析

柔性机构的动力学分析是柔性机构学研究的重要课题,柔性部件的变形对系统的安全性和可靠性有直接的影响。针对SMA柔性扭转驱动器的梁式柔性构件的特点,应用有限段的方法建立了其离散分析模型。充分利用ADAMS软件在多体系统动力学分析上的优势,应用ADAMS宏命令建立了SMA柔性扭转驱动器的有限段离散模型,将柔性机构的动力学问题转化为多刚体动力学问题,从而实现对柔性机构动态特性的分析。     

计及动力刚化的柔体动力学

提出两种计及动力刚化影响的动力学建模方法；有限段方法和一致线性化动力学方法。分析了这两种动力不主动力刚化的机理，有限段方法将柔体动力学问题转化为带有柔性的多刚体体系统动力学问题，计及了几何非线性的影响，适合于解决梁式结构的动力学问题；一致线性化动力学方法将变形场描述成为变形广义坐标的非线性形式，在适当的阶段线性化，可得到一致线性化动力学方程，自然计及了动力刚化项，适合于柔体的小变形问题。     

某塔架摆杆系统水平杆动力学建模与分析

综合运用刚度等效原理、质量等效原理等思想将水平杆处理成等效连续介质模型。在该模型的基础上运用有限段离散时间传递矩阵法对水平杆进行动力学计算,计算结果与试验结果基本吻合,验证了等效模型的实用性和有限段离散时间传递矩阵法在水平杆动力学分析中的可行性。     

机械臂挠性的一种模拟方法

采用有限段刚体对挠性进行离弹性小变形情况下，应用广义欧拉角描述臂的弯曲和扭转变形，用线位移描述剪切和纵向变形，这种描述通过建立在各段质心的附体坐标系的空间关系来实现。利用Ｋａｎｅ方法分析模拟系统的动力学特性进而建立梁式构件的多刚体模拟系统的动力学方程。采用Ｃ语言编制计算机程序，在微分方程组的求解中，应用四阶Ｒｕｎｇｅ－Ｋｕｔｔａ积分程序，计算了梁式构件的人武部动态历程。以欧拉梁为例验证了该模拟方法     

基于回归与Bootstrap方法的仿真模型确认

为了实现有限数据段动态实验数据的系统仿真模型的确认,本文给出了基于回归分析与Bootstrap方法的仿真模型确认方法,该方法首先根据真实系统实验输出数据建立系统回归模型,然后用Bootstrap方法对回归模型参数的分布特征进行分析并确定置信区间,最后考察仿真模型输出数据二次建模回归参数与置信区间的一致性,从而实现了有限数据段动态系统实验统计确认.文中通过实例说明了该方法的应用,从而证明了该方法的有效性.该方法可应用于一些武器系统性能仿真模型的确认.     

柔性驱动立筒仓清理机器人转动控制系统建模及简化

立筒仓清理机器人在旋转运动中,由于采用钢丝绳作为驱动部件,在驱动力和重力的共同作用下必然存在一定的摆动。如何对钢丝绳建模并进行合理的简化,将对防摆动控制系统的构建起到至关重要的作用。首先给出了机器人工作环境和基本结构。其次从动力学角度详细探讨了机器人建模的方法,采用有限段模型在ADAMS软件中构建钢丝绳。针对有限段模型计算速度偏慢的问题,对有限段进行进一步对比分析,得到了简化结果。最后通过Matlab/Simulink与MSC.ADAMS软件对建模与防摆动控制进行了仿真,说明了建模与简化的正确性和实用性。     

基于谱方法的柔性悬架系统高效动力学仿真

针对巴哈赛车悬架系统柔性多体动力学模型计算效率低的问题,提出了一种基于谱方法的悬架系统动力学建模求解方法,并对该方法进行了仿真验证和分析.首先,采用了谱方法离散了悬架系统中柔性梁的弹性变形函数,并展开成有限项的Chebyshev多项式;再依据置换法对弹性变形函数进行了置换处理;然后,根据弹性变形函数和拉格朗日动力学公式...     

多体动力学的休斯敦方法及其发展

介绍多体动力学休斯敦方法的核心内容（含低序体阵列、变换矩阵、广义坐标及其导数、运动参数计算和动力学方程等）及其发展,即柔性体的有限段方法及综合模态分析方法。将变形表示为二阶小量形式,基于小变形原理,适时进行线性化,以获取动力刚化项和一致线性化动力学方程。     

工业机器人的鲁棒有限时间稳定性跟踪控制

考虑工业机器人系统存在的参数未知、负载突变及外界干扰等各种不确定性,提出了一种有限时间稳定性的轨迹跟踪控制方法.该方法利用时延实时在线估计系统的各种不确定性和实际动力学特性,其估计误差由变结构项进行补偿,因而具有较强的鲁棒性和抗干扰性能,并且不需要机器人系统复杂的动力学模型知识.理论分析证明了机器人的闭环系统是有限时间稳定的,收敛速度快,跟踪精度高.通过对2自由度工业机器人的数值仿真说明了该算法的有效性.     

双十字轴万向节刚柔耦合动力学研究

基于刚柔耦合多体动力学理论,运用三维设计软件,以有限元软件和多体动力学软件为基础,建立双十字轴万向节的刚柔耦合动力学仿真模型。考虑该模型中间轴空心段的柔性特性,对中间轴空心段进行了模态分析,得到了其模态中性文件。为分析双十字轴万向节输入轴、输出轴与中间轴夹角大小对传动均匀性的影响,分别在3种不同轴间角条件下对模型做动力学仿真分析。研究结果表明,输入轴与中间轴、输出轴与中间轴轴间角的绝对值相差越小,转动的不均匀性越小,与万向节的传动理论一致,该建模及分析方法为十字轴万向节的设计以及改进和优化提供了一种可借鉴的方法。     

部分连接组合梁连接件剪切载荷计算分析

针对某型飞机挂架系统改型中设计的组合悬挂梁，应用截面整体变形法计算分析连接件的剪切载荷。首先建立了适当的计算模型，并详细地阐述了应用截面整体变形法进行分析的过程和思路，然后分别应用截面整体变形法、弹性理论方法和有限元方法对组合悬挂梁连接件剪切载荷进行求解，最后将所得计算结果进行比较，证明了截面整体变形法在组合梁连接设计中是有效的，并且可用于其它各种组合梁的连接设计与强度分析。     

轻型载货汽车车架动态特性分析与研究

为了改进某轻型载货汽车车架的结构,对边梁式车架进行了一定的简化.考虑到悬架对车架动态特性的影响,建立了车架及悬架系统的几何模型和有限元模型.利用大型有限元软件ANSYS对建立的模型进行了有限元模态分析,获得了车架的模态参数.通过模态分析法对车架模型进行了验证,确定了该车架结构的安全性和可靠性,为后续的动力学分析及实验提供了参考,对车架的设计和结构改进具有一定的指导意义.     

STIFFNESS EQUATION OF FINITE SEGMENT FOR FLEXIBLE BEAM-FORMED STRUCTURAL ELEMENTS

0 INTRODUCTIONThe aim Of establishing the stiffness eqUation of the finite segment is tO separate out the nodal forcesfrom the generalized active forces. Concretely speaking, it is to separate out the elastic forces(i. e., thestiffness term in the dynamic differential equation)caused by the elastic deformation of the structure fmthe generalized active forces.The finite segment method tries to make the flexibility of the structure give expression to nodes and itnearly means the same as th…     

刚性质量对自由梁的弹粘塑性次撞击

采用过应力模型,考虑局部撞击接触变形和自由梁动力响应中的材料应变率效应,提出能够考虑多次撞击接触行为的单轴压缩弹粘塑性局部接触变形模型,并结合有限差分方法和撞击与分离条件,研究刚性质量水平撞击弹粘塑性自由梁的全过程。研究发现,该水平撞击过程实际上是一个复杂的弹粘塑性次撞击过程,梁材料的应变率效应在局部接触变形行为和自由梁的动力响应行为中有着显著的作用,导致撞击力幅值、弹性变形和塑性变形等发生明显的变化。通过与三维动力有限元法的计算结果的比较表明,所提方法是合理的。     

弹射座椅的冲击动力学分析研究

将冲击动力学和有限元分析方法相结合，建立了复杂结构在冲击载荷作用下的分析计算方法。通过对军用飞机弹射座椅所受不同冲击载荷的对比计算，分析了弹射座椅的响应规律和可能的失效形式。通过仿真计算有利于在设计阶段掌握弹射座椅薄弱环节，其方法对同类复杂结构的冲击动力学分析计算具有参考价值。     

基于有限元的特种车辆方舱结构的力学分析

为了研究特种车辆方舱结构的力学特性,文中应用MSC.Patran软件,采用壳单元和实体单元相结合的方法建立了方舱的有限元模型,在MSC.Nastran软件中进行了静力学和动力学的仿真分析.研究表明,该方舱满足结构的刚强度要求;振动以弯曲振动为主,振幅较大区域集中于窗户和门等开口处,前7阶的固有频率在53-98 Hz之间.因此,需增加门沿和窗沿的加强筋数量或骨架刚强度,激励频率应避开方舱的固有频率,以免产生共振.     

计及二阶效应的大位移柔性梁杆系统动力学分析

结合小变形条件下梁杆单元精确有限元方法和大位移随动坐标法,建立了计及二阶效应的大位移运动柔性梁单元的动力学方程.首先从小变形结构入手,建立考虑二阶效应的柔性梁压弯力学模型,推导出二阶理论条件下平面压弯梁的精确有限元方程,进而获取二阶理论条件下梁单元精确刚度阵.运用大位移随动坐标法建立大位移几何非线性弹性梁杆单元平衡方程,使用柔性多体动力学的相对描述方法推导大位移梁单元在局部坐标系下的动力学方程.通过结点位移、速度和加速度在随动坐标系与整体坐标系间的相互关系得到梁单元在整体坐标系下的包含二阶效应的动力学方程.对某型港口起重机臂架系统的变幅工况进行了计及二阶效应的弹性动力分析.     

大型空间柔性梁的有限元动力学建模方法研究

在精确描述柔性梁变形的基础上,针对具有大范围运动的大型空间柔性结构的动力学建模方法进行了研究。首先利用有限元方法对空间柔性梁结构进行离散,导出其动能、势能及广义力,然后采用Lagrange方程建立系统的精确动力学方程。该方程包含各个方向的变形、变形运动与大范围运动的相互耦合项。