基于ADAMS的变摇臂比配气机构仿真分析

本文在ADAMS中建立了变摇臂比配气机构的刚体模型与刚柔耦合模型，并做了仿真分析比较，验证了刚柔耦合模型在变摇臂比配气机构运动分析中的可行性，为变摇臂比配气机构的设计提供了一种简捷可行的方法。     

航天器柔性附件对其驱动机构的干扰研究

带柔性附件的航天器在进行轨道机动或姿态调整等大范围运动时,柔性附件的弹性振动与航天器大范围运动的刚柔耦合作用将会对驱动机构产生一定的干扰.首先利用单向递推组集建模方法建立了带柔性附件的航天器的动力学模型,然后研究了航天器不同工况变轨时由于柔性附件的弹性振动与航天器大范围运动的刚柔耦合作用对驱动机构所产生的干扰,最后结合变轨条件和柔性附件的固有特性,具体地分析了干扰的作用机理.     

麦弗逊前悬架的刚柔耦合模型仿真及优化分析

在Adams/Car环境中建立某车麦弗逊前悬架的多刚体模型和刚柔耦合模型,分别对其进行双轮同向激振仿真,分析车轮定位参数的变化规律. 结果证明刚柔耦合模型和多刚体模型分析结果基本一致.针对车轮定位参数变化规律的不合理性,利用Adams/Insight对悬架部分硬点进行灵敏度分析并优化硬点坐标,使车轮定位参数在一定的范围内变化,改善悬架的性能.     

基于Adams的某武器输弹机构动力学仿真

为研究某武器输弹机构的动力学特性,利用刚柔耦合分析方法和Adams软件建立该机构的动力学仿真模型.预测高速转动情况下该机构的动力学性能,为设计人员进行结构设计及优化提供参考依据.该方法在产品设计时可以预先验证产品的性能,提高设计质量,减少试制次数,缩短研制周期.     

带柔性天线卫星机动过程动力学分析

基于刚柔耦合动力学模型仿真分析卫星机动过程的动力学特性.模型将天线上的柔性金属网近似成阻尼弹簧模型,将径向肋刚化并等效其柔性为径向肋根部的扭簧转角;利用该简化模型研究了卫星机动过程中径向肋和金属网的柔性对卫星姿态的影响.通过仿真分析天线卫星系统在不同结构参数情况以及不同驱动力作用下的卫星机动过程动力学特性,对比分析得出：提高径向肋的固有频率,增加金属网以及增大径向肋扭簧的阻尼能有效降低刚柔耦合问题对卫星本体姿态的影响.     

刚柔耦合控制系统仿真研究

该文介绍了交互使用有限元分析软件和控制系统仿真软件实现具有刚柔耦合结构复杂系统的仿真方法。使用有限元技术建立弹性体模型,通过二次开发语言编程实现弹性体动力响应有限元分析全过程,将计算所得的弹性体位置和速度响应以文件形式保存并传递给在控制系统仿真软件中建立的弹性体环节作为该环节的输出。同时在控制系统仿真软件中建立刚体动力特性模型以及控制器反馈模型,用C语言编程实现仿真软件调用有限元分析程序的接口,从而实现整个系统的仿真。该方法能够仿真具有任意复杂结构弹性体的刚柔耦合控制系统的动态响应,由于使用有限元方法使得仿真结果较为精确。     

基于Adams的剪式稳定架刚柔耦合分析

采用CATIA对剪式稳定架系统进行三维建模,基于ANSYS和Adams建立刚柔耦合动力学模型。考虑剪式稳定架的柔性特征,对刚柔耦合模型升降过程的3种工况进行动力学仿真分析,得到运动过程中剪式稳定架应力分布规律、连接铰点力和接触力。分析方法和结论可指导剪式稳定架的设计。     

基于ANSYS和MSC Adams协同仿真的薄煤层采煤机摇臂壳体疲劳分析

为延长采煤机的使用寿命,以针对含硫化铁矿结核体薄煤层的某型采煤机摇臂壳体为研究对象,利用Matlab生成螺旋滚筒的瞬时负载文件,建立基于MSC Adams的采煤机截割部刚柔耦合有限元模型.应用ANSYS与MSC Adams之间的双向接口,实现柔性体对机械系统动力学行为影响的系统仿真,仿真精度得到提高.通过MSC Adams输出ANSYS所需要的载荷文件,对摇臂壳体进行瞬态动力学分析,并应用MSC Fatigue对其进行疲劳分析,发现该采煤机摇臂壳体的薄弱部位.该方法在产品开发的早期就能对摇臂壳体的疲劳特性有所认识,为采煤机设计提供新思路.     

基于CompactDAQ刚柔耦合动力学实验台的搭建

介绍了一种基于虚拟仪器技术的刚柔耦合动力学实验台的设计方案.基于Compact DAQ控制器和数字I/O模块,实现了对角位移、角速度、应变等一系列的物理量的测量,可用于验证多种刚柔耦合模型.同时可以控制电磁喷气阀的喷气来控制台体的旋转,可用于验证不同控制方法对于刚柔耦合系统控制的效果.该实验台具有低成本、高精度、高可靠性、扩展灵活等特点.     

实测数据驱动的挖掘机工作装置疲劳寿命预测

以某型挖掘机为研究对象,建立其工作装置刚柔耦合动力学模型,基于实测油缸位移数据驱动该模型,得到其主要性能参数和典型工况危险部位应力.根据强度理论、动力学仿真结果和工程经验,分析挖掘机动臂和斗杆的易开裂部位,得到典型焊缝高危点,并通过实测应力应变数据进行验证.以刚柔耦合动力学仿真所得的铰点载荷作为输入,利用nCode疲劳分析软件仿真预测挖掘机动臂和斗杆的疲劳寿命.结果表明,实测数据驱动的刚柔耦合动力学仿真可以准确获取挖掘机实际挖掘过程的动力学特性,基于该仿真模型提取铰点载荷并用于预测疲劳寿命的方法切实可行.     

某车载多管火箭炮平顺性仿真研究

研究火箭炮运载过程车载稳定性优化问题,针对保证某新型车载火箭炮行军时的平顺性要求,由于火箭炮安装位置对全炮平顺性的影响,为了防止运行中产生振动,建立某车载多管火箭炮的刚柔耦合动力学模型,利用谐波叠加法生成B级路面文件.用有限元和动力学软件分析在-定的行驶速度下,火箭炮安装位置对全炮平顺性的影响,对模型车速进行平顺性仿真...     

细长柔性空间结构几种动力学模型的比较

对于自由-自由边界的大型柔性梁式空间结构在轨搬运过程中,其大范围刚体运动和柔性振动会相互耦合,是一类典型的刚柔耦合动力学问题.建立相对准确的动力学模型是设计良好控制系统的前提,但现有文献在研究该问题时却采用了忽略刚柔耦合作用的动力学模型并依此设计控制器,因此有必要建立耦合模型,并探讨其与非耦合模型之间的区别和适用性.首先针对结构自身运动特点选择以瞬时质心为原点的浮动坐标系作为辅助坐标系,将结构两类不同的运动形式进行分解,并利用其产生的附加约束条件简化虚功表达式;其次选择Euler-Bernoulli梁变形形式描述结构变形并采用假设模态法对变形进行变量分离;基于虚功原理推导得到结构大范围运动的刚柔耦合动力学模型;通过仿真算例1对非耦合模型、零次近似模型和一次近似模型进行了对比,验证了非耦合模型的不合理性及零次近似简化模型的准确性和有效性;通过仿真算例2对零次近似简化模型和一次近似模型的对比,说明了二者的使用范围;仿真对比为后续的运动控制系统设计和振动抑制研究提供了依据.     

太阳帆航天器展开机构柔性动力学建模

研究了大型太阳帆航天器展开机构的柔性动力学建模问题。首先对结合模态综合法和混合坐标法介绍了太阳帆展开机构柔性动力学一般模型建立过程。根据工程需要对展开机构进行模态分析,给出了工程实用的各耦合系数的计算表达式,并计算出各耦合系数。     

非线性扩散和变分模型在矢量图像去噪中的应用

分析了非线性扩散、基于整体变分方法的ROF模型以及矢量图像耦合技术的原理,比较了这些扩散、去噪模型的优缺点。根据矢量图像耦合思想将TV流运用到矢量图像扩散中,并参考ROF模型逼近项变分模型的优点,提出了基于非线性扩散、ROF模型和矢量图像耦合原理的改进TV流矢量图像耦合扩散模型,目地是在彩色图像中,去噪同时更好地保留图像轮廓、边缘等重要信息。实验对比分析了改进前后模型的去噪效果,并分析了改进模型下正、逆向扩散在彩色图像去噪中的作用。实验结果表明,改进的矢量图像耦合扩散模型能有效地保持彩色图像中的边缘信息,同时具有良好的去噪性能,且改进模型下,正、逆向扩散的性质在彩色图像去噪工作中仍能保持。     

电-气-热耦合能源网络的互动逻辑时序优化仿真

为规避电-气-热耦合能源网络互动逻辑冲突,确认电-气-热耦合备用容量,提出电-气-热耦合能源网络的互动逻辑时序优化仿真方法。建立由电力和燃气2个部分组成的电-气-热耦合能源网络动态模型,依据电-气-热耦合能源网络动态数据建立其互动逻辑时序模型,按照该模型的约束条件,使用帝国竞争算法对电-气-热耦合能源网络互动逻辑时序模型进行帝国形成、通化机制、帝国竞争分析,完成优化求解和时序优化互动逻辑。实验结果表明,该方法可有效优化电-气-热耦合能源网络的互动逻辑时序,使其火电开机容量得到有效降低,同时也提升了耦合能源网络的备用容量。     

磁气悬吊微重力模拟系统动力学研究

地面微重力模拟试验指导机械臂在轨服务已成必然趋势,然而地面试验获取的是机械臂和微重力模拟装置的耦合动力学特性,现有的微重力模拟装置特别是气浮法附加惯量较大,影响地面试验的准确性.为了解决这一问题,本文提出了一种新型的磁气悬吊微重力模拟装置,由磁悬浮钢板、磁悬浮气足和吊绳三部分组成.通过柔性绳索连接机械臂和磁悬浮气足,磁悬浮气足在钢板上被动跟随机械臂运动,减小微重力模拟装置对机械臂的影响.以在平面转动的刚柔耦合臂杆为研究对象,分别建立臂杆-磁气悬吊微重力模拟系统、臂杆-气浮微重力模拟系统以及零重力臂杆的多体动力学模型并进行仿真计算.结果表明,与气浮微重力模拟装置相比,磁气悬吊微重力模拟装置对机械臂系统的动力学特性影响较小,对改善空间机械臂的运动平稳特性和末端定位精度有重要意义.     

刚柔耦合重型汽车建模及通过连续减速带的平顺性分析

建立了考虑车架柔性的刚柔耦合重型汽车整车模型,通过与刚性车对比,验证了所建刚柔耦合车辆模型的正确性.依据实际需求建立了三组连续减速带模型,以车身垂向加速度和各轮垂向轮胎力为评价指标,分析车辆行驶速度、减速带高度和宽度对汽车行驶平顺性的影响.研究表明,减速带的高度与车身垂向加速度和垂向轮胎力成正比,减速带宽度与车身垂向加速度和垂向轮胎力成反比,对于限速60 km/h的道路,宽度为600 mm,高度为8 mm的减速带能起到良好的限速效果,同时还能保证车辆行驶的平顺性.     

防摆吊具刚柔耦合动力学分析与结构拓扑优化

传统吊装夹具应用在有色金属板电解、检测、分拣等工序的搬运等过程,易会出现摆动磕碰等情况,需要设计一种在吊装运动过程中可以防止金属板摆动和减少对金属板表面质量损坏的防摆机构。通过在Pro/E中建立吊装夹具三维模型并装配出整体机构,由于防摆机构在工况下高速运动并且为薄板零件,所以通过柔性体替代刚体进行动力学分析,以模仿真实运动情况。利用HyperMesh做模态分析,导出MNF文件到ADAMS中,建立机构的刚柔耦合模型。动力学分析输出各构件在防摆机构夹紧运动过程中各铰接处的受力情况以及接触处的冲击载荷。利用OptiStruct进行拓扑优化使得机构整体结构减重48.1%,减轻工业机器人的工作负载,减少对金属板表面的冲击,以获取更好的运动性能。     

刚柔耦合特种车辆越障行驶动力学分析及悬架优化

考虑炮管柔性,建立了某轮式特种车辆的刚柔耦合整车动力学模型,并与刚性车辆模型进行对比,分析了刚柔耦合建模对炮管响应的影响;然后计算了该车通过垂直凸台障碍路面的极限高度,分析了刚柔耦合特种车辆通过凸台障碍路面时的动力学特性.以车辆质心垂向加速度为优化目标,悬架刚度和阻尼为优化参数,对悬架进行优化.结果表明,炮管的弹性变形对炮口垂向和水平方向线位移、线速度和角速度的影响显著,建模中有必要考虑炮管柔性,以更准确地计算车辆响应;低速行驶、小的凸台高度,对减小车辆振动有利,在各种工况参数下炮管的垂向振动都比车体振动剧烈;单侧轮通过障碍可以减小路面对整车的冲击,双侧轮通过障碍可以提高车辆稳定性并减小炮管振动;悬架优化后整车和炮管的垂向加速度都明显降低,车辆平顺性得到有效改善.     

高速履带车辆主动轮动态应力仿真分析研究

为研究高速履带车辆主动轮的动态应力强度优化问题,由于车辆在运动中承受交变载荷,主动轮受力较强.为改进结构强度,提出建立履带车辆多体动力学模型和车“履带板一主动轮”的单齿、多齿啮合模型以及刚柔耦合,对务工况设定进行了动态应力仿真.结果表明,履带车辆主动轮齿圈齿根处以及固定螺栓孔壁应力较大且在轮齿边缘部位存在应力集中.通过仿真,结果证明轮齿的受力不会对轮齿的应力产生影响,可为高速履带车辆行驶系统的结构设计及优化提供依据.