子结构分析中主自由度选取方法研究

主自由度的选取对子结构分析准确程度起到了决定性的作用,其缩减质量矩阵以及分析结果的准确程度将取决于主自由度的数量和分布情况。为了研究子结构分析中主自由度的选取方法,以转向架构架为例提出了选取主自由度的一些方法准则。通过实例计算分析表明,所提出的主自由度选取方法是行之有效的。     

基于伪刚体模型法的全柔性机构位置分析

柔性机构是一种依靠构件元素的弹性变形传输所希望运动的机构。具有集中柔度的全柔性机构是其中的一种类型，其特征是机构中传统形式的铰链全部被柔性铰链所代替。对它的研究，近年来也已成为一个热点。为探索这类全柔性机构的运动学问题，首先建立起柔性铰链变形刚度模型。在此基础上，提出了一种扩展的伪刚体模型法，很好地解决了机构的位置正、反解问题。     

闭环柔性多体系统的多点撞击问题

用于结构方法和单向递推组集方法研究闭环的柔性多体系统的多点撞击问题。在撞击过程中,在切割铰中增加撞击铰,导出了以铰坐标和柔性体模态坐标为系统广义坐标的闭环柔性多体系统在撞击阶段的动力学方程。利用相对坐标下约束方程的Ｌａｇｒａｎｇｅ乘子和利用绝对坐标下约束方程的Ｌａ－ｇｒａｎｇｅ乘子相等的关系求出切割铰的约束力,即撞击力。提出了撞击铰的切换方法。计算了卫星太阳电池卫帆板展开锁定时帆板之间多个接触处撞     

振动子结构综合与修正方法研究综述

在大型复杂的结构设计过程中,子结构综合与修正方法由于其快速、动态、综合等特点越来越广泛地应用于现代结构设计之中,以完善子结构综合与修正方法知识参考、引起国内学者关注该技术研究为目的,阐述了振动子结构与系统之间的综合与修正方法。在子结构综合方法中,主要对比分析了模态缩减与综合、频域JETMUNDSEN、REN、机械阻抗导纳法综合法、频响函数奇异值分解降噪法、子系统转角自由度刚柔等效及转换方法的原理及应用,评述了上述方法的优点与不足,就尚未解决的问题作了进一步探讨;在子结构修正方法中,对比分析了多重参考基准修正法、目标函数动态修正法、参数型修正、神经网络型修正、灵敏度修正、频响函数修正等方法的应用,总结了模型修正方法中存在的一些问题。最后,提出了振动子结构综合及修正方法的研究趋势。     

Critical running speeds and stability of high-speed flexible mechanisms

A procedure is presented for determining critical running speeds of flexible mechanisms. In this procedure, the flexible links are represented by finite elements. Governing equation components, throughout a cycle, are represented by truncated Fourier series. By comparing harmonic terms, the problem of determining the critical running speeds for a physically undamped mechanism is reduced to that of an eigenvalue problem, and a discrete set of critical running speeds is found. A proposed method of determining stable and unstable regions of input speed operation for a flexible mechanism is also presented.     

高速弹性连杆机构的满应力优化设计

本文介绍了一种进行高速弹性机构满应力优化设计的方法。在进行迭代优化时,快速准确地求出迭代矩阵是提高计算效率的关键。给出了简便地求出雅可比迭代矩阵的方法,由于采用了精确的弹性机构的迭代矩阵,故该方法适合于许用应力较大的高速弹性机构满应力的优化设计。     

General Model to Predict Power Flow Transmitted into Laminated Beam Bases in Flexible Isolation Systems

For estimating the vibration transmission accurately and performing vibration control efficiently in isolation systems, a novel general model is presented to predict the power flow transmitted into the complicate flexible bases of laminated beams. In the model, the laminated beam bases are simulated by the first-order shear deformation laminated plate theory, which is relatively simple and economic but accurate in predicting the vibration solutions of flexible isolation systems with laminated beam bases in comparison with classical laminated beam theories and higher order theories. On the basis of the presented model, substructure technique and variational principle are employed to obtain the governing equation of the isolation system and the power flow solution. Then, the vibration characteristics of the flexible isolation systems with laminated bases are investigated. Several numerical examples are given to show the validity and efficiency of the presented model. It is concluded that the presented model is the extension of the classical one and it can obtain more accurate power flow solutions.     

动态子结构技术的研究

提出了具有连接子结构的固定界面模态综合法。基于本方法编制了三个子结构的固定界面模态综合法程序。所结算例表明 ,该方法计算量小 ,精确度高 ,可用于复杂耦合系统的动态特性分析。     

两层两环空间耦合链机构自由度分析原理

自由度分析是机构构型综合、运动学和动力学研究的基础。过去的几十年,国内外学者主要对空间并联机构自由度分析开展了研究。研究比空间并联机构更加复杂的两层两环空间耦合链机构的自由度分析原理。通过推导两层两环空间耦合链机构的运动螺旋方程,建立耦合链带来的耦合关系的数学模型。基于运动螺旋方程,建立空间耦合机构中刚性子结构的判别方法和自由度分析原理。利用两层两环空间耦合链机构的等效子并联机构的分支运动螺旋系线性组合的特点可以实现自由度性质分析。两个典型的例子被用来说明提出方法的有效性。     

Dynamic analysis of harmonically excited non-linear system using multiple scales method

An analytical method is presented for evaluation of the steady state periodic behavior of nonlinear systems. This method is based on the substructure synthesis formulation and a MS (multiple scales) procedure, which is applied to the analysis of nonlinear responses. The proposed procedure reduces the size of large degrees-of-freedom problem in solving nonlinear equations. Feasibility and advantages of the proposed method are illustrated with the nonlinear rotating machine system as an example of large mechanical structure systems. In addition, its efficiency for nonlinear response prediction will be shown by comparison of other conventional methods.     

分支轴系扭振分析的动态子结构矩阵法

介绍了一种适用于复杂分支轴系扭振分析的动态子结构矩阵法，该方法利用分支轴系之间的协调关系，将直串子结构动力分析的动态矩阵法与子结构模态综合法结合起来，从而大大简化了分支轴系的扭振分析。     

Non-linear vibration analysis of mechanical structure system using substructure synthesis method

In this paper, a new method of analysis of a complex nonlinear vibration system is presented. Combining substructure synthesis and perturbation methods the computation cost for large mechanical system is considerably reduced.     

双连杆柔性臂动力学建模与仿真分析

基于修正的固定界面子结构模态综合法———Craig-Bampton法,利用多体系统动力学仿真分析软件MSC.ADAMS与有限元分析软件MSC.NASTRAN完成对双连杆柔性机械臂动力学建模,进行了运动学仿真分析,并且与刚性臂运动相比较,对柔性机械臂末端运动振动信号进行了频谱分析。分析结果表明,这种方法在多柔体系统建模和分析中是精确和高效的。     

柔性机械臂接触碰撞问题的研究

分析了柔性机械臂在碰撞前、碰撞阶段以及碰撞后的动力学特性，在子结构离散的柔性多体系统动力学的基础上，导出了描述这三个不同阶段的动力学方程。从运动的连续性获得各阶段的初始条件，通过仿真计算可确定碰撞开始和结束的时刻，并求得撞击力和机械臂抓手位移的时间历程     

基于刚柔耦合模型的卫星成像仪多工况强度分析

阐述了子结构模态综合法的分析步骤和改进Craig-Bampton模态综合法,基于Virtual.Lab Motion的刚柔耦合多体动力学分析流程,建立了将某卫星成像仪主体结构作为柔性体的刚柔耦合动力学模型.对模型施加随机、正弦扫频和冲击三种激励,并分别进行各工况下的强度分析,通过结构等效应力云图判断结构最大应力位置,并...     

弹性连杆机构振动的模糊主动控制研究

根据弹性连杆机构的特点，给出了一种基于传感器输出反馈，用于控制机构振动的模糊控制器的设计方法，研究了模糊论域的形成，偏差和偏差变化率的模糊化，控制输出的解模糊，以及通过模糊辨识获取模糊控制规则等问题，所给方法原理简单，计算便捷，最后，对一个四连杆机构的模糊振动控制进行了仿真研究，说明了该方法的正确性和有效性。     

大位移、变拓扑空间机构的动力分析

给出了一种大位移、变拓扑空间机构的动力分析方法。由物体相对坐标和有限元节点坐标描述系统的运动与变形，通过运动相容条件确定系统空间构形的连续性和唯一性，建立了变结构、刚柔多体系统动力学方程。并由算例表明了该方法的精度与效率     

变胞机构理论与应用研究概述

阐述了变胞机构的特点及其结构学、运动学、动力学、控制、柔性建模及设计等若干理论问题。介绍了矢量法、矩阵法、指数积方法等几种运动分析方法,比较了Newton/Euler法、Lagrange方法、Kane方法、Roberson/W ittenburg方法、高斯最小约束原理法等几种动力学建模方法的优缺点,提出了变胞机构的几种控制方法和柔性变胞机构建模中存在的几个关键性的问题。最后概述了变胞机构的应用领域,展望了变胞机构的应用前景。     

Optimum design of high-speed flexible mechanismsCalcul optimum de mecanismes flexibles de grande vitesse

In recent years, considerable attention has been given to the analysis of flexible mechanisms. Analysis procedures often involve representing members of a particular mechanism by finite elements, and solving the derived system of governing equations for deflections and stresses. The inverse problem, which is one of design rather than analysis, is more difficult, and only a limited amount of work has been carried out in this area. In design, one must determine mechanism parameters that will satisfy specified stress and/or deflection conditions. In this paper a new procedure is presented for designing flexible mechanisms, and it is illustrated by an example of a planar 4-bar mechanism driven at a constant input rotational speed. Results for the example problem, using this new procedure, are found to converge to the optimum solution in fewer iterations than that required for previously published optimization techniques.     

考虑摩擦和柔性的机构运动参数模糊动态可靠性分析

因摩擦和柔性的影响,柔性机构运动参数为高度非线性,极限状态方程具有模糊性。为了进行动态可靠性分析,提出了柔性机构模糊响应的动态可靠性分析方法。在多柔体系统动力学分析的基础上,利用人工神经网络方法计算柔性机构模糊随机动态响应的分布特性。根据可靠性要求,计算出模糊动态可靠度。结合空间站柔性展开机构实例进行分析和计算,取得了很好的结果,为柔性机构可靠性分析提供了一种新方法。