五参量结构阻尼模型及其在弹性机构动力学中的应用

将阻尼合金视为粘弹性材料,利用五参量本构关系来描述阻尼合金材料的应力应变关系。在试验的基础上,利用优化算法拟合出本构关系式中的五个参量。导出了以五参量表示阻尼和刚度特性的单元运动微分方程。为便于计算,将包含卷积运算的微分方程转换成一个四阶微分方程,进而装配出含有阻尼合金构件的弹性连杆机构的系统动力学方程。利用状态空间法对导出的高阶时变微分方程组进行了数值求解。计算实例结果表明所提模型是正确、有效的。     

含间隙弹性机构动态特性分析

在含间隙刚性连杆机构动力学分析的基础上,建立了含间隙弹性连杆机构动力学模型,计入刚弹耦合作用及间隙对杆件弹性变形的影响,利用该方法对一弹性四连杆机构进行动力分析,采用较为简洁的迭代求解方法,通过算例讨论了几类机构的副反力,杆件变形的情况,计算结果表明,该方法是正确可行的。     

变动非比例阻尼结构的动态分析及其在汽车舒适性设计中的应用

提出了具有变动阻尼结构的动态分析新方法,直接利用非比例阻尼矩阵计算位移函数和脉冲响应函数,求得功率谱和时间历程。另外提出了对应于随机激励的结构可靠性分析、可靠度随阻尼变动的灵敏度分析方法,并把该方法成功地应用于行驶在不平整道路上车辆的舒适性分析。     

仿橡胶多自由度弹性阻尼减振装置研究

橡胶具有多自由度弹性阻尼减振特性,但容易老化而失去弹性,首次提出采用多自由度并联机构作为基体辅以稀土永磁及浮动弹性阻尼系统,组合成多自由度弹性阻尼减振装置,模拟橡胶,较好地解决了多自由度的减振问题。以救护车用担架支架三维隔振装置为例分析其隔振要求,采用三自由度并联机构组合弹性阻尼减振装置,介绍其结构及有关参数的设计方法。它与动态模拟及试验结果一致,说明其分析方法是正确的。可推广到其他要求多维减振的设备上,因此对它研究具有理论意义及普遍意义。     

非线性方程组解集边界求解方法及其在并联机构分析中的应用

并联机构的结构使其输入和输出运动之间具有复杂的非线性关系,在该类机构的运动学、动力学、作业空间、误差分析及运动控制中均涉及大量的非线性方程组求解。介绍一种含参数的非线性方程组的解集边界求解方法,基于流形理论和数值化连续算法,可直接搜索出一个非线性系统的解集边界,计算速度快、效率高。利用上述算法,对一台实际的4自由度并联机床进行了作业空间边界的求解和分析,验证了算法的实用性和有效性。     

弹性空间机构动态响应分析的理论与实验研究

本文从模型建立、方程求解和实验几方面对空间机构弹性动力响应问题进行了系统研究。应用有限元法建立了一般弹性空间机构动力学分析模型及方程,提出了一种高效求解方法,并通过RSS'R空间机构算例及实验较好地验证了上述理论和方法的正确性和有效性。     

非线性转子-轴承系统的耦合动力行为及稳定性分析

运用非线性动力学现代理论对一非线性转子-轴承动力系统进行研究.基于Wilson-θ法并将其改进形成一种求解周期响应的局部迭代方法.针对转子系统具有的局部非线性特征,运用该方法使得非线性响应的迭代求解仅在非线性自由度上进行.运用Floquet稳定性分岔理论,结合Poincaré映射研究系统周期响应的稳定性和分岔形式.数值结果展现系统具有周期、拟周期、多解共存、跳跃等丰富复杂的非线性现象.     

INVERSE KINEMATIC AND DYNAMIC ANALYSIS OF A 3—DOF PARALLEL MECHANISM

According to the structure character of the passive sub-chain of the 3TPS-TP parallel mechanism, the kinematic constraint equations of the movable platform are established, based on which the closed-form inverse kinematics formula of the parallel mechanism are presented. Through parting the spherical joints of the active sub-chains and using the force and moment equilibrium of both the active sub-chains and passive sub-chain, the constraint forces acting on the parted joints are determined. Subsequently, the analytic expressions of the actuator driving forces are derived by means of the force equilibrium of the upper links of active sub-chains.     

一类含弹性连接的空间多刚体振动系统的动力学建模与应用

对一类具有弹性连接的空间多刚体振动系统建立动力学模型.对弹性元件的位置采用坐标表示方法,运用牛顿法和卡尔丹角的表示方法, 描述空间状态下的多刚体、多自由度系统.应用该模型分析大型双质体非线性共振筛,通过设备的低阶固有频率特征和不同测点在工作方向上的振幅及运动轨迹验证模型,模拟调整设计参数后设备不同点的振幅与轨迹,分析设备工作时倍频情况的产生原因.理论结果与实际测试基本一致.文中结果可用于此类设备的动力学性能分析及优化设计.     

轧钢过程中导卫用WC-Co基合金的磨损机理与组织变化

运用扫描电镜、能谱分析、洛氏硬度计、光学分析天平以及XRD等手段,研究一种轧钢导卫用WC-Co基合金在轧钢过程中的物理性能变化及表层的组织变化、磨损情况和磨损机理。合金在1000℃左右的温度下轧制2000t45钢之后,发现使用前后的密度并没有发生明显变化,但硬度却由使用前的56HRC下降到了使用后的49HRC。分析发现,硬度下降的原因是因为合金中部分大晶粒在使用过程中发生了动态再结晶,形成了许多尺寸为200nm左右的纳米晶。另外,对合金的磨损情况研究表明,其主要的磨损机制是塑性剪切变形和犁沟效应,其次粘着磨损和疲劳磨损也是合金表面磨损机制之一。最后还建立了犁沟效应和疲劳磨损模型。