旋转叶片刚柔耦合系统动力学分析

针对工程中旋转柔性叶片系统刚柔耦合动力学问题,基于Hamilton原理及有限元法建立了大范围旋转运动的预扭角柔性叶片系统连续动力学方程及有限维离散动力学方程,研究了柔性叶片预扭角及截面变化对叶片端部位移响应的影响.研究结果表明:柔性叶片预扭角及截面变化对垂直于旋转平面内的横向位移有较大影响,若过大可使叶片发生动静碰擦,...     

刚柔耦合机械系统动力学仿真

有限元技术和虚拟样机技术相结合，实现了对高速机械系统刚柔耦合的动力学仿真，并以一个算例说明了该方法的可行性。     

5R装夹机械臂几何参数优化设计

工作空间是衡量关节式工业机器人工作能力一个重要性能指标,主要由机器人手臂几何参数确定(连杆长度和关节转角范围).将工作空间的截面分为主截面和副截面,给出了主截面的其中一种基本形状.通过分析机械臂手臂连杆长度对工作间所包围长方体能力的影响,给出确定任务路径的最小包容长方体原则.结合装夹机械臂的应用需求,提出一种以材料最省和主截面面积最小为优化目标、以包围目标任务的最小包容长方体为约束的机械臂手臂几何参数的优化方法;采用线性加权法,基于Matlab优化工具箱的约束非线性规划函数命令fmincon,求解机械臂手臂几何参数的多目标非线性规划问题.     

基于刚柔耦合动力学的齿轮传动系统动态特性

为得到齿轮轴系响应的动态特性,从柔体动力学基本理论出发,系统分析了刚柔耦合动力学模型的机理,建立了多级齿轮传动刚柔耦合的虚拟样机。此模型能综合考虑传动轴各方向上的柔性特征、湿式换档离合器动态特性以及齿轮时变啮合力对轴类零件动态响应的影响。仿真结果证明了通过虚拟样机技术获取载荷谱的可行性,可用于轴的疲劳寿命预测以及齿轮箱体的振动研究。     

单杆柔性机械臂动力学分析

本文利用Ｄ＇ＡＬｅｍｂｅｒｔ原理建立了单杆柔性机械的动力学方程。并用模态展开法对其进行了离散化。最后，给出了计算机模拟结果，为进一步开展多杆柔性机械臂动力学分析其控制打下了基础。     

双柔性机械臂的逆动力学分析

本以双柔性机械臂为例,采用近似方法和驱动约束方法对其进行逆动力学求解,并通过动力学仿真,对两种方法进行比较。     

柔性机械臂的逆动力学

目前对柔性机械臂逆动力学的讨论还处于初级阶段，许多理论和方法还不够成熟。本就几种求解柔性机械臂的逆动力学方法进行了讨论，并分析了各自的特点。同时对单柔性机械臂提出了一种较为简便的求解逆动力学方法，其特点在于它的主程简单，计算量少，并且是精确的。     

双弧面凸轮式ATC机械手的刚柔耦合动力学分析

针对双弧面凸轮式ATC机械手,完成了整机的三维建模;并基于机械系统动力学的理论基础建立了双弧面凸轮式ATC机械手多自由度刚柔耦合动力学模型;通过ANSYS对输入轴、拨叉轴、套筒和拨叉进行了柔性化处理,完成了换刀机构刚柔耦合数字化样机的建立;在此基础上基于ADMAS对刀臂上下和回转动作的动态性能进行了分析.此分析过程尽可能模拟了换刀机构在实际工作过程中的情况,其结果对今后换刀机构的设计、加工和刚柔耦合分析都具有参考价值.     

ADAMS刚柔耦合多体系统动力学建模

刚柔耦合是多体系统最常见的力学模型,探讨其建模规律是多体系统动力学研究的重要内容.用ANSYS和ADAMS软件为一四杆机构分别建立了一个多柔体模型和刚柔耦合模型,以前者动特性为参考,研究刚柔耦合模型对系统动态特性的影响,探索多体系统刚柔耦合建模规律.结果表明,从低阶模态来看,各构件经恰当处理后刚柔耦合模型能够较好地反映系统的动态特性.     

刚柔耦合二级运动调整系统动力学模型

安装在悬挂馈源舱内的Stewart平台作为馈源位姿精调系统与舱索粗调系统一起构成了大型射电望远镜馈源位姿的二级耦合调整系统．综合柔性悬索系统的非线性有限元结构动力学方程和刚性Stewart平台的多体系统动力学方程，构造了悬索粗调系统与Stewart平台精调系统的刚柔耦合动力学模型，找到了分析动力学耦合问题的有效方法．通过对LT50m缩比模型的仿真分析，模拟了馈源舱对Stewart平台扰动的响应，并由实验进行了验证．     

Kineto-static analysis of a novel high-speed parallel manipulator with rigid-flexible coupled links

A novel high-speed parallel kinematic machine (PKM) named Delta-S parallel manipulator is proposed,which consists of a fixed base connected to a moving platform through three limbs with identical topology.Each limb is composed of one driving arm and one follower arm,herein,the latter includes two strings and one middle rod,all located in a same plane.Compared with similar manipulators with uniform parameters,the novel and unique topology as well as the addition of two strings of Delta-S manipulator can remo...     

Kineto-static analysis of a novel high-speed parallel manipulator with rigid-flexible coupled links

A novel high-speed parallel kinematic machine (PKM) named Delta-S parallel manipulator is proposed, which consists of a fixed base connected to a moving platform through three limbs with identical topology. Each limb is composed of one driving arm and one follower arm, herein, the latter includes two strings and one middle rod, all located in a same plane. Compared with similar manipulators with uniform parameters, the novel and unique topology as well as the addition of two strings of Delta-S manipulator can remove the clearance of the spherical joints, reduce the inertial load of components further, improve the positioning accuracy and dynamic performance, and so on. In order to formulate the kineto-static model of Delta-S manipulator, the kineto-static analyses and models of the driving arm, the generalized follower and the moving platform can be carried out by the D’ALEMBERT principle. For the sake of obtaining the force analytic results of strings, the deformation compatibility condition of strings and the middle rod are determined. Furthermore, in virtue of the assumption of small deformation and the linear superposition principle, the minimal pre-tightening force of the strings is calculated. The main results include that the loads of the strings and the middle rod must be larger than “zero” and the pre-tightening force over the workspace must be larger than the minimal pre-tightening force at any time within the workspace, which lay the foundation for the dynamic analysis and the prototype manufacture of the Delta-S manipulator.     

刚柔耦合和惯性释放在转向节有限元分析应用

针对新研发的某汽车转向节的强度能否满足使用要求问题,以转向节的原结构和优化结构为研究对象,通过更符合实际工况的机械系统动力学自动分析软件(ADAMS)建立刚柔耦合模型,并对3种典型工况下转向节的受力进行计算,采用具有高度可靠性的结构有限元分析软件(NASTRAN)的惯性释放法,对转向节结构优化前后进行强度计算、分析,从而对该微型客车的转向节的结构优化与选材提出了较合理的改进建议。     

多柔体系统刚柔耦合动力学有限单元法

传统的多柔体系统动力学建模理论,往往基于小变形线性动力学的基本假定,采用线性的Cauchy应变理论描述应变—位移关系。但是,对于具有刚性旋转的位移场来说,Cauchy应变理论并不适用。本文采用Green-Lagrange应变理论,描述有大位移运动的梁单元的非线性位移—应变关系,通过对应变能的分析和线性化处理,建立起相对变形坐标一阶精确的一致线性化的多柔体系统有限元模型,仿真算例的结果验证了该方法的有效性和结构中的几何非线性对系统动力学响应的重要作用。     

多柔体系统刚柔耦合动力学有限单元法

传统的多柔体系统动力学建模理论 ,往往基于小变形线性动力学的基本假定 ,采用线性的Cauchy应变理论描述应变—位移关系。但是 ,对于具有刚性旋转的位移场来说 ,Cauchy应变理论并不适用。本文采用Green Lagrange应变理论 ,描述有大位移运动的梁单元的非线性位移—应变关系 ,通过对应变能的分析和线性化处理 ,建立起相对变形坐标一阶精确的一致线性化的多柔体系统有限元模型 ,仿真算例的结果验证了该方法的有效性和结构中的几何非线性对系统动力学响应的重要作用。     

基于刚柔耦合模型的月球车振动特性仿真

为了分析月球车在月表环境下的振动特性,将其作为一个刚柔耦合多体系统,基于三维实体造型和多体动力学分析软件建立了刚柔耦合动力学模型。根据美国国家航空航天局的研究,建立了月球表面位移功率谱数学模型,结合谐波叠加法获得了月表不平度。以六轮月球车样机JLUIV-6为研究对象,通过典型越障工况试验验证了所建模型的可靠性。以月面不平度作为振动激励对所建立的动力学模型进行了仿真,分析了月球车车体的振动响应及振动加速度幅频特性。结果表明,月球车在0.8～1.8Hz处存在明显的共振区域,为月球车系统设计及优化提供了依据。     

基于期望关节角补偿的车载液压刚柔机械臂建模及轨迹跟踪控制

采用拉格朗日原理和假设模态法,通过引入驱动Jacobian矩阵,推导出液压刚柔机械臂动力学方程。针对柔性臂的特点,提出了关节角补偿方法。为了克服参数扰动和外界干扰,利用自适应律估计不确定性项提出了同时控制刚体运动和振动抑制的自适应滑模控制方法。最后,通过数值仿真验证了所提方法的有效性。     

刚柔耦合机器人综述

刚柔耦合机器人由刚性材料和柔性材料结合而成,刚性机器人刚度大、可控性好,柔性机器人韧性好,刚柔耦合机器人将其优点集于一身,具有广阔的发展空间.本文介绍了国内外刚柔耦合机器人的发展现状,详细阐述了刚柔耦合机器人的三种驱动方式：气动驱动、电活性聚合物驱动和形状记忆合金驱动,重点分析了目前刚柔耦合机器人特别是柔性机器人常用的建模方法,以及刚柔耦合机器人控制算法.最后,对刚柔耦合机器人未来的发展提出了展望.     

基于多体系统动力学的悬架虚拟样机库

从悬架的运动学和柔顺性(K&C)关系入手,以多体系统动力学为理论依据,建立了包含多种悬架的虚拟样机库。该虚拟样机库具有:①开放性。通过修改参数可以方便地构建用户自己的悬架虚拟样机;②实用性。虚拟样机库中的悬架都是企业实车悬架,对其仿真得出的悬架K&C特性具有重要的工程参考价值;③基础性。可快速构建多种前后悬架布置形式的整车虚拟样机。该虚拟样机为悬架产品乃至底盘产品的综合化、集成化、并行化设计打下了基础。