基于ADAMS的新型仿人脚形爬梯轮椅的多体动力学仿真研究

基于设计的一款仿人脚形新型爬梯轮椅,利用大型工程软件Adams,对简化的轮椅建立了多体动力学模型,并进行了虚拟样机的仿真分析研究。利用Adams中IF函数和AZ函数对轮椅前后轮处施加了旋转副,并对改变驱动电机型号和改变机械脚结构参数的轮椅动力学模型进行了多次仿真实验,结论对比了爬梯机构的运动学特性,着重分析了爬梯上升过程运动的平稳性,对合理选择驱动电机型号和机械脚参数提供了依据,为类似机构运动的参数优化提供了理论基础。     

具有爬梯功能的新型电动轮椅

针对老年人及残障人士上下楼梯困难的问题,设计了具有爬梯功能的新型电动轮椅.介绍了这一电动轮椅的机械结构,对这一电动轮椅进行了有限元分析,并进行了履带与楼梯的接触过程分析.通过样机测试,确认这一电动轮椅具备爬梯功能.     

一种新型复合式可爬梯轮椅结构设计与分析

为了解决老年人和残疾者上下楼梯困难,设计了一种新型的行星轮-履带复合式可爬梯轮椅结构。采用行星轮-履带复合机构实现爬梯越障的功能,轮椅驱动采用1个电机,星轮采用链传动实现爬梯、平地行驶。该结构结合履带装置,可有效减轻星轮式轮椅振动且提高了传统轮椅的越障能力。在对比现有爬梯轮椅机构特点的基础上,介绍一种星轮-履带结合的新型轮椅机器人的机构方案,并分析轮椅的工作原理,建立数学模型进行爬梯过程运动学与动力学分析。结果表明,轮椅可以安全爬越大部分楼梯。轮椅的结构设计合理,实现爬梯和平地移动功能的结合。     

高效自动爬梯轮椅的研究与设计

设计了一款新型自动爬楼梯轮椅,对这种新型自动爬梯轮椅的爬楼时间提供了一种计算方法,为提高该款仿人脚形爬梯轮椅的工作效率,通过简化力学模型,分析了这种新型爬楼梯轮椅的运动过程并计算了爬梯时间。同时利用了UG建立三维模型并使用MATLAB进行数据分析,找到了影响爬梯效率的三个因素,运用机械效率研究分析方法,改变了机械脚及电机的参数,实现了提升轮椅爬楼效率的目的,使轮椅爬一级台阶的时间缩短至6.234s,新型自动爬梯轮椅具有广阔的市场前景。     

柔性齿轮的多体动力学仿真方法研究

文章以渐开线齿轮为例,通过程序求得渐开线上的关键点,又在ANSYS中通过关键点创建齿轮渐开线,建立齿轮的有限元模型,导入到ADAMS中进行多体动力学仿真.通过ADAMS和ANSYS的结合,成功地实现了柔性齿轮系统动力学的仿真计算,使仿真结果更加贴合实际.实例表明,该柔性体仿真方法对包括齿轮机构在内的复杂机械系统的多体系统动力学仿真具有一定的参考意义.     

柔性齿轮系统的多体动力学仿真研究

以渐开线齿轮为例,通过程序求得渐开线上的关键点,又在ANSYS中通过关键点创建齿轮渐开线,建立齿轮的有限元模型,导入到ADAMS中进行多体动力学仿真。通过ADAMS和ANSYS的结合,成功地实现了柔性齿轮系统动力学的仿真计算,使仿真结果更加贴合实际。实例表明,该柔性体仿真方法对包括齿轮机构存内的复杂机械系统的多体系统动力学仿真具有一定的参考意义。     

柔性空间机械臂的动力学仿真及控制

介绍了柔性机械臂的基本理论及建模方法,利用有限元软件ANSYS创建机械臂的模态中性文件,并导入到多体系统动力学仿真软件ADAMS中,替换掉机械臂的相应刚性结构部分,进行运动学和动力学仿真,对比分析柔性体对机械臂末端执行器运动精度及动力学特性的影响,再进行ADAMS和MATLAB的联合仿真,在simulink中建立反馈控制方案,实现机械臂末端执行器运动轨迹的精确调控,为空间机械臂的优化设计提供参考和依据。     

柴油机曲轴柔性多体动力学仿真研究

基于柔性多体系统动力学分析曲轴缸体系统运动,同时准确计算出曲轴与缸体间的作用力。轴系系统模型包括曲轴、缸体以及飞轮,所有部件均做柔性化处理,求出柴油机在不同工况下载荷的变化情况。研究结果表明,柔性多体系统动力学可以较好反应轴系系统动力学运动过程。     

海底钻机收放机构动力学仿真与优化设计

为确保海底钻机收放机构工作的可靠性,对收放机构进行动力学仿真和优化设计。首先,介绍了钻机收放机构的组成和工作原理,分析了四级海况中母船的运动情况;其次,建立了钻机收放机构的三维模型并导入ADAMS软件进行动力学仿真分析,得到了收放机构液压缸在四级海况下的受力曲线;最后,以收放过程中液压缸最大受力值最小为优化目标,对收放机构各铰接点布置进行了优化设计,并将优化后得到的结果代入模型重新进行动力学仿真分析。结果表明,优化后收放液压缸的最大受力显著降低,且整个钻机回收过程中液压缸受力变化幅值较小,满足收放机构设计和工作要求。通过对优化后模型的动力学仿真,得到优化后收放机构关键部件的运动规律和各铰接点的受力变化情况,为后续收放机构运行平稳性分析及关键构件有限元分析提供参数指导。     

防撞机构的设计与减振优化

由于存在钢坯撞击标识设备的风险,所以需要设计一套防撞机构。钢坯撞击时,标识枪头向后移动,通过正弦机构带动定位销拔出,激发支撑臂抬起,从而避过钢坯撞击。钢坯不撞击时,防撞机构担任枪架职能,带动枪体运动,其振动会对标识效果产生不利影响。通过受力计算知X方向加速阶段以及Y方向加速上升阶段,防撞机构受力最大。施加适当的载荷以及边界条件,进行了谐响应分析,得到了不同激励频率下的振幅。对防撞机构的结构进行优化,再进行谐响应分析,结果显示:优化后振幅明显降低,削弱了振动对标识效果的不利影响。     

缝纫机弯针空间复合运动的空间机构创新设计

双重环缝缝纫机以双自由度多杆空间机构实现弯针空间复合进给运动,由于包含有多个球面副带来了制造工艺复杂及磨损大等问题。通过分析弯针空间复合进给工艺动作的运动特征,提出了两种基于空间RCCC机构弯针空间复合进给运动新方案,把双自由度的弯针空间复合进给运动转化为不含球面副的空间RCCC机构的近似函数综合问题,采用空间机构自适应综合方法进行求解,得到了空间RCCC机构的尺度,能够在狭小空间内实现双重环缝缝纫机弯针空间复合进给运动要求。     

新型电流变制动器的结构初步设计及性能分析

根据电流变(electro-rheological，ER)流体的力学性能并结合原有制动器的特点，设计一种能够更大幅度提高ER制动器制动力矩的新型ER制动器，给出其结构示意图和制动力矩的计算公式。通过对DF11机车制动时间和制动距离的仿真计算，显示在同样的外加电场和ER流体材料的情况下，新型ER制动器可大大缩短制动距离和制动时间，其制动性能是非常显著的。     

冰箱压缩机支承系统的动力学分析与优化

以冰箱压缩机隔振系统为背景,建立柔性基础双层隔振系统力学模型,运用子结构导纳法推导隔振系统传递率公式。以推导出的理论公式为基础,应用遗传算法对隔振系统参数进行优化研究。文中还对理论公式和部分优化结果进行数值仿真和试验验证。试验和优化结果验证理论分析的正确性,研究结果具有工程应用价值。     

新型集成化仿人手指及其动力学分析

研究了一种新型的集成化仿人手指。这种手指有两个主要特点:采用微直线驱动器和腱传动相结合的方式驱动手指,实现了机械本体和驱动系统的集成;采用差动机构设计了轴线相交的2自由度基关节,手指末端的两个关节是机械耦合的。系统地分析了手指的运动学和动力学,为灵巧手的优化设计和控制奠定了基础。     

抽油机新型曲柄自动调平衡机构设计与应用

为降低工人劳动强度、减少能耗、提高效率,增加抽油机使用寿命,实现抽油机调平衡的自动化,以CYJY10-4.2-53HF型抽油机为修正目标,完成曲柄自动调平衡的结构和参数设计。对关键传动件螺杆进行选型和基于第四强度理论校核。运用Ansys Workbench进行有限元强度分析,得出螺杆理论校核与模拟结果基本一致,理论计算可取,整体结构满足强度要求。最后将抽油机进行现场试验,测得其平衡度满足要求,节能效果良好。所以此抽油机具有一定的推广应用前景。     

一种新型非线性阻尼器的设计及特性研究

提出一种利用搭扣带的分布式粘弹性单元结构特性设计阻尼器的新思路,并设计制作出尼龙搭扣阻尼器,分别通过载荷-位移特性试验和动态特性试验,获得尼龙搭扣阻尼器的载荷-位移特性曲线和幅频特性曲线.试验结果表明,尼龙搭扣阻尼器载荷-位移曲线呈显出明显的迟滞特性,能有效消耗振动能量而起到减振作用;用半功率带宽法得到阻尼器共振情况下的阻尼比.实验结果表明,该阻尼器的阻尼系数较大,体现尼龙搭扣阻尼器良好的阻尼特性及减振性能.根据阻尼器的非线性力学特性,建立这种粘弹性阻尼器的力学模型,对阻尼器迟滞恢复力模型的非线性参数进行识别,取得很好的识别精度.结果表明建立的力学模型能很好地反映阻尼器的动力学特性.     

800kV交流隔离开关的机构运动分析及平衡弹簧优化设计

800 kV交流隔离开关是超高压变电站关键装备之一,其平衡弹簧是减轻所需外载荷、提高装备可靠性的重要组件.围绕800 kV高压隔离开关展开研究,首先基于运动简图进行主闸刀的机构运动分析,获得隔离开关结构势能的理论方程.然后通过虚拟样机技术,利用Adams平台建立隔离开关的动力学仿真模型,得到开、合闸动作时初始设计条件下...     

混凝土泵车臂架柔性多体动力学建模与仿真

用柔性多体动力学的理论分析四节臂混凝土泵车臂架系统的动态特性。把泵车的臂架模拟成柔性机器臂,采用拉格朗日方程和虚功原理建立混凝土泵车臂架系统的柔性多体动力学方程,通过对泵车臂架运动微分方程的推导和数值求解,对泵车各臂杆的运动情况进行分析。结合动力学仿真分析软件,分别建立四节臂混凝土泵车臂架的刚性模型和柔性模型,给定相同的驱动力矩对两种不同情况下的运动模型进行分析。仿真得出两种模型的变形曲线和第四节臂杆的角速度曲线,对比仿真结果表明,在研究轻质长臂杆混凝土泵车的臂架系统时,考虑各个臂杆柔性变形的影响是非常必要的,同时,研究成果也为混凝土泵车浇注自动化的研究提供了数学模型。