串联机构运动分析的D-H四元数变换方法

提出了串联机构运动分析的Denavit-Hartenberg(D-H)四元数变换方法. 给出了点的映射的四元数描述方法和相邻连杆间变换的D-H四元数变换方法,建立了D-H四元数变换的矩阵演算方法,构造出了机器人学中经典的D-H齐次变换矩阵,证明了D-H四元数变换方法与D-H齐次变换矩阵方法的运动分析结果是一致的,从而从理论上证明了所提出的D-H四元数变换方法的正确性. 在相邻连杆变换的D-H四元数变换公式基础上进一步推广,提出了任意个连杆的串联机构运动分析的D-H四元数变换方法. 以PUMA机器人的运动分析为实例,采用D-H四元数变换方法进行运动分析,并验证了该方法的正确性和有效性. D-H四元数变换方法是串联机构运动分析的一种新方法,具有几何意义明确和计算简单的优点.     

高层建筑结构分析的矩阵传递法

矩阵传递法具有计算量小，精度高．能在微机上求解复杂结构的优点．本文采用矩阵传递法求解高层建筑结构的内力和变位问题，由微分方程的解析解导出传递矩阵．并编制了相应的计算机程序．     

试用Givens及D-H矩阵方法推导空间凸轮的廓面方程

本文应用了Givens及D-H矩阵方法对空间凸轮的廓面方程进行了推导和探讨,这两种矩阵方法分别为共原点与不共原点的坐标变换矩阵方法。把这些方法用于空间凸轮的廓面设计,即为两自由度空间凸轮机构的研究和应用提供了方便。     

一种空间球形可展机构自顶向下设计方法

随着我国航天事业的飞速发展,航天器的功能日趋强大,由于空间飞行任务复杂性和多样性,空间可展机构将发挥着更加重要的作用,其关键技术的研究将具有更大的应用价值及现实意义.针对一种基于空间多面体的概念引申而出的空间球形可展机构,通过分析确定了其结构参数,进行了自顶向下设计及参数化建模,并进一步完成了球形可展机构构型设计系统与建模软件的无缝集成和二次开发,通过界面操作和后台运算,获取其构型设计模型结果.     

传递矩阵法在十字轴万向联轴器振动研究中的应用

以十字轴万向联轴器为例，阐述了机构振动研究中如何应用传递矩阵法解决机构中存在运动和动力参数不连续点的振动问题，在分析中同时考虑了两人方向的横向振动、轴向振动和扭转振动，讨论并建立了包括不连续点在内的系统传递矩阵和传递关系，并用实例求出系统的各阶固有和主振型，为十字轴万向联轴器的动力性能分析了理论依据。     

直线输出七杆机构的构型设计

直线输出混合驱动七杆机构具有柔性输出等优点,可以弥补目前广泛应用的凸轮机构直线输出柔性差、可调性差、高副冲击等缺点,是现代机构中迫切需求的一种机构.通过颜氏设计方法,进行了机构的一般化、运动链数综合,得出了机构一般化链图谱;根据需求的特定化条件,得到满足设计限制的特殊化链;分析推导出了符合要求的直线输出七杆机构构型.充分体现了颜氏设计方法的实际应用价值,为直线输出机构的深入研究打下了坚实的基础.     

Bennett单元阵列可展机构的动力学分析

为分析Bennett单元阵列可展机构的几何特性、运动学特性和动力学特性,建立通用的Bennett单元阵列可展机构的运动学和动力学分析模型.采用拆解法将Bennett单元阵列可展机构中的单元机构分成4个空间串联开链机构;根据开链机构的特性,引入坐标变换法结合螺旋理论建立Bennett单元阵列可展机构的运动学分析模型,用虚功原理法将各空间串联开链机构组装在一起,构建动力学分析模型和动力学分析方法;以4×4 Bennett单元阵列可展机构为例分析其运动学和动力学,并用仿真和实验来验证所建立的动力学分析模型和动力学分析方法.结果表明:算例中的Bennett单元阵列可展机构在其运动范围内运动平稳,对角线上的单元机构距离驱动单元愈远,其驱动角的角速度和角加速度变化范围越大.广义力矩的变化比较平缓,在其运动范围内不会引起较大冲击.仿真结果、实验结果与运动学和动力分析模型计算结果吻合较好,说明该运动学和动力学分析模型和方法是准确的,可以用来指导Bennett单元阵列可展机构的构型设计、轨迹规划和动力系统参数的选定等.     

用传递矩阵法求梁截面的状态矢量

本文用传递矩阵法建立了梁弯曲时各截面状态矢量间的传递关系,并给出了按梁的不同支承形式所给定的边界条件求截面状态矢量的方法.     

正方形可展机构的运动学与动力学特性研究

由单元机构阵列组合而成的可展结构在航天、航空、建筑等领域具有广阔的应用前景,对其进行运动学和动力学分析成为目前机械工程领域的一个研究。将正方形机构进行平面阵列组合形成了一种新型可展机构,对其进行了构型设计并以可展机构的铰接点位移为笛卡尔坐标,依据组成特点建立了可展结构的运动约束方程,进而获得基本点的速度和加速度。基于拉格朗日方程建立了可展结构的动力学分析模型,进行了可展结构的动力学分析。通过算例得出:①这种可展结构的面积收缩比为2.43;②这种结构在展开过程中,运动平缓,冲击小,无卡滞现象。     

传递矩阵法计算环形基础

按弹簧地基上有限刚度曲梁理论,用传递矩阵法计算环形基础在任意对称和反对称荷载作用下的位移、地基反力和内力。该方法为数值解法,故可用于各种地基模型。该方法计算公式规律性强,符合电算程序简单的特点。     

无工质微波推进的推力转换机理与性能计算分析

无工质微波推进属于新概念,具有无烧蚀、性能不受环境影响、推力功耗比宽的特点。文章从普朗克能量子假说和爱因斯坦的光量子理论出发并结合微波理论给出了该装置的推进机理,又从经典电动力学理论出发解释了推力产生的机理。采用有限元数值求解方法对圆台型推力器腔体内的Maxwell电磁方程组进行了数值模拟,获得了模态和1 000 W功率下腔体内的电磁场分布,并分析了不同模态、不同腔体结构下的具体特征。结果表明,在TE011、TE012、TE111和TM0114个模态中,TE012模品质因数和推力最大,其次是TE011针对1 000 W微波功率输入,以黄铜为腔体材料,基于经典电动力学理论计算出TE011和TE012模产生的最大理论推力值分别为411mN和456 mN。     

圆对称均匀波导本征方程的转移矩阵方法

将转移矩阵理论推广到圆对称均匀波导问题，求出了圆对称均匀波导的本征方程，截止条件和远离截止条件。     

计算汽轮机轮盘旋转应力的传递矩阵法

在文献［４］的基础上,导出用传递矩阵分析计算汽轮机阶梯式变厚度轮盘应力的方法,并编制了相应的用于微机的电算程序。文中附有算例,以说明其应用。     

循环矩阵与反循环矩阵的特征反问题

给定n个复数λ0,λ1,…,λn-1,是否存在n阶循环矩阵或反循环矩阵A,使得λ0,λ1,…,λn-1是矩阵A的特征值？本文称这类问题为循环矩阵与反循环矩阵的特征反问题,并给出了肯定的回答。     

基于标准系数法的飞控系统横侧向模态控制方法研究

基于标准特征多项式方法,对多输入系统进行了模态控制方法的研究.利用单输入模态控制的方法,将多输入模态控制的反馈矩阵等价为两个一阶矩阵的乘积形式,从而将多输入模态控制的问题转化为单输入模态控制的求解,选定特征参数值即可解出多维控制器矩阵,就可以将特征根配置在期望的位置,从而实现对飞控系统的控制.用该方法对某型飞机横侧向系统进行了设计,并分析了其鲁棒性和不同参数对飞机性能的影响.仿真结果表明,基于标准特征多项式的模态控制方法对飞机横侧向稳态保持系统进行设计是有效和简便的,系统有很好的鲁棒性,特征参数的选择也具有较大的范围,并且有很大的工程实践性.     

高阶间断Galerkin方法求解三维欧拉方程的研究

在三维非结构网格上,对高阶间断Galerkin方法求解定常三维欧拉方程进行研究.文中使用Roe格式通量函数计算网格单元边界上的数值通量;时间方向采用显式Runge-Kutta方法推进;并引入激波探测器和斜率限制器技术,成功地抑制流场解在间断处的数值振荡.对M6机翼跨音速无粘流场进行数值模拟,结果表明:计算结果和实验值吻...     

运用Pro/engineer进行工业设计的技巧

介绍了Pro／engineer基于特征造型、参数化造型的特点以及在工业设计中的广泛应用，如：集成制造、并行工程等．结合开发实例，叙述了使用用户自定义特征(UDF)、建立标准零件库、曲面实体混合造型等一些使用Pro／engineer软件的技巧．     

曲柄摇杆机构的辅助三角形图解设计法

通过分析曲柄摇杆机构中各构件的几何关系，导出了在摇杆长度未知时用相似三角形方法求解的图解设计方法，解法简便，易于掌握。     

连续刚架的传播矩阵算法

本文应用传播矩阵法对连续刚架的静平衡问题进行了分析研究,建立了一套便于实用的传播递推公式,容易用电子计算机进行编程计算,并举有算例.     

数学模型在机、电上的应用

本文采用机理分析和量纲分析的方法,建立了机械零件及整个系统的传递函数的数学模型和有功功率负荷在已运行机组间的最优分配模型等。从而探讨在机械和电学方面建立初等模型和优化模型的基本方法。