含间隙机械系统动力学响应的特征

用谐波平衡方法和数值积分方法 ,分析了受单频激励的含间隙机械系统的动力学响应 ,发现在频域中存在多个峰值 ,其对应的频率值为激励频率的奇数倍。同时本文分析了间隙、激励频率和激励幅值等因素对含间隙系统的影响     

位移和速度约束机械系统动力学分析

本文用多体系统动力学理论建立了由Ｎ个物体组成的多体系统中任意一个物体具有位移和速度约束时的振动解法,推导了相应的计算公式,并形成了计算机程序,用质量弹簧系统力学模型本文方法的正确性和通用性。     

柔性机械系统动力学的变形耦合方法

采用弹性广义坐标耦合形式描述柔性构件的变形场 ,引入非线性位移 -应变关系确定新的形函数 ,使柔性体广义变形坐标 -应变成为线性关系 ,采用这种线性形式描述柔性体的应变能。将含变形广义坐标二阶项保留到求出偏 (角 )速度后再线性化 ,根据Kane方程建立了基于小变形的柔性机械系统动力学一致线性化模型。对含柔性梁的急回机构动力学进行了仿真研究。仿真结果表明曲柄在一些特定转速下 ,柔性梁出现失稳 ;在某些转速时 ,柔性梁动响应具有拍频特征。     

平面多体机械系统键合图模型及其动力学原理

从能量守恒的基本原理出发,讨论了键合图中的多通口元件MTF所具有的性质.以此为基础阐述了建立平面多体机械系统键合图模型的一般方法及其动力学原理.将运动副约束反力视做未知势源加在系统键合图模型相应的0-结处,有效地解决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摸与仿真.实际算例表明了所述方法的有效性.     

复杂机械系统动力学动画仿真的研究

采用面向对象的思想,对多体系统模型及其仿真结果数据的组织作详细探讨,在自主开发的复杂机械系统动力学仿真分析平台InteDyna上,提出并实现一套仿真结果的动画显示方案,并在汽车整车动力学仿真结果动画显示中证明该方案的有效性。     

完全笛卡尔坐标描述的机械系统动力学分析及软件研究

用完全笛卡尔坐标描述机械系统的刚体位形 ,导出机械系统的运动学和动力学数学模型 ,研制了相应的仿真软件。通过对算例进行的动力学分析与仿真计算 ,表明该方法及软件的有效性     

非惯性系平面多体机械系统键合图模型及其动力学原理

从能量守恒的基本原理出发，讨论了键合图中的多通口元件MTF所具有的性质。以此为基础阐述了建立非惯性系平面多体机械系统键合图模型的一般方法及其动力学原理。将运动副约束反力视做未知势源加在系统键合图模型相应的0—结处，有效地解决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摸。实际算例表明了所述方法的有效性。     

多对称机械系统的功能设计研究*

多对称在机械系统中普遍存在,而且对系统满足设计需求起着重要的作用。系统分析国际、国内机械设计学发展的思路,阐明机械概念设计与详细设计,功能设计与原理设计,需求对称性、功能对称性、原理对称性与结构对称性的内涵,认为功能结构是功能设计的结果,功能结构体现了系统解的原理和结构布局。提出多对称机械系统的分类体系。通过对一千多个机械实例的分析,探索各种多对称在功能结构中的存在方式和在机械中的效用,发现多对称机械系统的功能结构主要由功能并联分解和组合,功能串联分解和组合,功能交叉串并联,功能并联复合,功能循环,功能选择和决策等基本模式组成。进而获取机械系统功能-载体配置原理与多对称类型之间的关联性知识和应用多对称性进行系统功能设计的规律性知识。最后利用上述知识发明一个具有多对称特征的海浪发电装置,并给出其功能结构。     

计及热效应的闭环柔性机械系统的动力学分析

基于柔性多体系统动力学理论对一个刚柔耦合的平面闭环机械系统的动力学特性进行分析。首先推导出不计热效应时的平面机械系统的第一类拉格朗日动力学方程,然后利用热应力理论得到柔性梁的应力-应变关系,进而对系统的动力学方程进行修正以得到计及热效应的系统动力学方程。数值仿真结果显示,当系统运行到奇异点位置附近时,各个动力学特性变量均出现明显的增大趋势;当温度发生变化时,各个构件的位移基本保持不变,但构件的速度、机械臂的轴向变形和轴向约束力则产生明显波动,从而揭示出热应力对系统动力学性态的影响。     

机械系统动力学建模的联结方法──(Ⅱ)联结方法与拉格朗日法

引入了位移联结、速度联结和加速度联结,从而使联结理论适用于非线性机械系统的动力学建模。为机械系统动力学建模提供了一种新的方法,也为联结理论在其它领域的完善和发展提供了参考和借鉴。将联结方法与拉格朗日法进行了对比,证明了联结方法的正确性,也显示了联结方法的优越性。     

机械系统动力学建模的联结方法──(Ⅰ)联结理论的研究

对联结理论进行了深入的研究,该理论的主要目标是试图提供这样一种策略：通过单元方程来比较容易地确定复杂系统的运动方程。指出了该理论目前存在的问题,提出了新的研究方向和课题。     

新型阻尼器的力学建模与试验

针对舰艇管路系统抗冲击的特殊要求,设计一种容量大、能量吸收率高的新型阻尼器,根据新型阻尼器结构的几何特征用数学的方法推导其力学模型,并由跌落试验进行验证。该力学模型中的参数由数值模拟阻尼力假定为常数的新型阻尼器和跌落台构成的单自由度系统确定,通过对新型阻尼器的跌落试验选用三个不同冲击速度时的阻尼力－速度曲线对模型参数已知的力学模型进行验证。将试验测得地阻尼力－速度曲线与该力学模型理论预测地阻尼力－速度曲线比较发现,二者吻合得很好,从而验证了该力学模型的可靠性。     

液压挖掘机刚柔耦合动力学分析

针对挖掘机主要机械臂应力动态计算困难的问题,综合虚拟样机技术、有限元和动力学理论,采用模态缩减法柔性化动臂和斗杆,建立挖掘机刚柔耦合模型,实现了挖掘机模拟实际工况的动力学分析。求解了挖掘机机械臂动态应力特性及液压缸负载情况,结果表明,静力学分析存在局限性,综合考虑运动状态与负载的动力学分析能更精确计算危险工况时应力分布。动臂最大应力值为107.7MPa,斗杆最大应力值为40MPa。该研究为类似机构的结构优化、疲劳分析和振动抑制提供参考。     

机械手表机心擒纵调速机构动力学仿真分析

作为机械手表机心的心脏,擒纵调速机构对走时精度有着至关重要的作用,而其运动过程却又十分复杂。鉴于此,基于连续碰撞力模型,建立了该机构的动力学模型,并用ADAMS对其进行了动力学仿真计算。结果表明,本模型能直观地预测在不同擒纵轮输入力矩条件下各零部件的动力学响应,从而计算出机械机心不同时刻的瞬时日差;能够在一定程度上预测机械机心瞬时日差随驱动力矩的变化趋势,且与试验值相比,模拟值具有良好的精度,为进一步改进国产机械手表机心的擒纵调速机构提供了有效的参考。     

过盈接触式伸缩杆的动态特性

某无控空间飞行器的轴向展开机构是一类过盈接触式伸缩杆,伸缩杆的动态特性对飞行器的正常工作起重要作用。为研究伸缩杆在工作过程中的动力学特性,基于柔性多体系统动力学理论,结合含摩擦的连续碰撞模型,建立混合坐标下的过盈接触式伸缩杆的动力学研究方法,对伸缩杆拉开过程的运动行为和动力学特性进行数值研究,得到杆的位移和受力情况,同时对0.31 s时刻的各伸缩杆进行有限元分析,有限元分析结果与运动分析相吻合。研究结果表明:伸缩杆在恒定拉力作用下依次打开,能够完成动态过盈配合;拉力直接作用的伸缩杆先发生扰动,并且扰动幅度最大,四根伸缩杆的扰动趋势一致;伸缩杆受力产生变形,变形造成杆间的接触碰撞,接触碰撞进一步加剧杆的变形和扰动。