多自由度无阻尼动力吸振器的理论研究

讨论了将简谐激振下无阻尼单自由度主系统的动力消振原理推广到多频谐波激励下无阻尼多自由度主系统的情况,通过选择一个合适的多自由度无阻尼动力吸振从系统。即从系统的固定频率正好是所有的激振力的频率,可以完全消除多频谐波激励下无阻尼多自由度主系统中某质点的振动响应。还讨论了根据给定弹簧-质量系统的特征值及对该系统进行小的、已知的修正后所得系统的特征值,来直接重构质量矩阵和刚度矩阵的方法。     

仿橡胶多自由度弹性阻尼减振装置研究

橡胶具有多自由度弹性阻尼减振特性,但容易老化而失去弹性,首次提出采用多自由度并联机构作为基体辅以稀土永磁及浮动弹性阻尼系统,组合成多自由度弹性阻尼减振装置,模拟橡胶,较好地解决了多自由度的减振问题。以救护车用担架支架三维隔振装置为例分析其隔振要求,采用三自由度并联机构组合弹性阻尼减振装置,介绍其结构及有关参数的设计方法。它与动态模拟及试验结果一致,说明其分析方法是正确的。可推广到其他要求多维减振的设备上,因此对它研究具有理论意义及普遍意义。     

基于MATLAB语言的多自由度振动系统的固有频率及主振型计算分析

多自由度振动系统固有频率及主振型计算分析是研究其振动特性的基础,矩阵迭代法是计算固有频率及主振型的基本方法之一.根据矩阵迭代的方法,利用MATLAB编程并验证程序的正确性.通过程序的运行,能快速获得多自由度振动系统的固有频率以及主振型,为设计人员提供了防止系统共振的理论依据,也为初步分析各构件的振动情况以及解耦分析系统响应奠定了基础.     

多自由度系统扭转振动的分析与微机计算

机械中多自由度系统的扭转振动是不可忽视的动力现象的重要问题之一。本文对多自由系统的扭转振动特性进行了分析,给出当量系统的运动方程。用扩展的CBASIC语言编写扭转系统固有频率和固有振型的计算程序,应用计算机对实行机械中多自由度系统扭转振动的刚度进行校核。     

无阻尼动力吸振器吸振的理论分析与实验研究

本文分析了无阻尼动力吸振器吸振的频率特性以及无经动力吸振器参数的选择。模型试验结果与理论分析结果吻合。     

关于多自由度振动系统基频的估算

本文提出多自由度振动系统固有频率的一种近似解法，应用此法估算箕频，在假设振型非常粗糙的情况下，仍能有较高的精度，亦能给出精确值的范围。     

多自由度无阻尼系统自振频率及振型的一种计算方法及其CAD程序

在对多自由度机械系统进行动力分析时,需要计算多自由度无阻尼系统的自振频率(特征值)及振型(特征向量)。这种计算是比较繁琐的,迄今已发展了十余种方法。本文采用经过作者改进后的雅可此法——限值定循环雅可比法,并应用FORTRAN—Ⅳ编制了CAD程序。这个方法的特点是可以同时计算出全部频率与振型,适应性较强(例如在遇到零频率或另元素时不需要作特殊处理),运算速度较快。该程序已在CROMEMCO M—5微型机上调试通过。     

从单自由度系统衰减响应分离与辨识粘性与干摩擦混合阻尼的方法

针对正压力随位移成正比的干摩擦与粘性混合阻尼单自由度振子,从其位移自由振动响应导出了分离和辨识粘性阻尼比与干摩擦阻尼因子的理论公式,并通过数值仿真例子对公式进行了验证。结果表明,在无测量噪声条件下,本文所提出的公式是理论上的精确表达式。其数值仿真例子的参数估计结果精度非常高,完全能够满足科学研究与工程实际的需要。     

基于MATLAB多自由度单向串联振动系统的计算分析

在工程振动问题中,固有特性(固有频率和主振型)是描述振动系统的主要参数。根据矩阵迭代法,利用MATLAB/GUI界面设计平台,提出了针对多自由度单向串联振动系统固有特性的计算方法,并通过算例求解和误差分析,完成了合理性验证,为复杂振动系统响应的初步解耦奠定了基础。     

基于并联机构的具有冗余自由度四自由度弹性阻尼减振装置研究

采用多自由度并联机构作为基体，在原机构原动件处辅以可控弹性阻尼装置，运用反向自适应原理，模拟橡胶，较好地解决了多自由度减振问题。以航行中船舶仪器设备需三维隔振为例，分析了船舶仪器设备的减振要求，采用三自由度或具有冗余四自由度并联机构组合弹性阻尼减振装置，介绍了该减振装置的结构及有关参数的设计方法，理论分析与动态模拟及试验结果一致，说明该减振装置的分析方法是正确的，可推广到其他要求多维减振的设备上。     

基于Simulink的多自由度系统振动仿真研究

多自由度有阻尼振动系统在工程实际中普遍存在,为研究和掌握该系统在外界激励作用下的振动规律,采用Matlab/simulink对多自由度振动系统进行仿真分析。数值仿真得到在正弦函数和固定值的外界激励作用下系统的输出性能,并研究不同的阻尼和弹簧参数对系统中质量块的位移和稳定性的影响。这对多自由度振动系统的实际应用提供参考依据。     

基于ANSYS的多自由度系统的谐波响应分析

运用结构分析软件ANSYS中的谐波响应分析技术研究多自由度系统在简谐激励作用下的稳态受迫振动，并以双质量弹簧阻尼系统为例论述其有限元模型的构建、动力响应的计算以及动态特性的分析。结果表明，该技术不仅操作简单、易学，而且计算高效、精确，可用来求解任意线性结构的动力学问题。     

多自由度系统模型在光电吊舱隔振系统设计的应用

为减小振动对光电吊舱成像质量的影响,依据多自由度系统模型理论、隔振理论和实际振动环境设计了小型光电吊舱被动隔振系统,该隔振系统能够合理的配置光电吊舱隔振系统的各阶频率。基于多自由度系统模型理论对隔振系统的各阶固有频率进行配置,指导隔振器的空间布局及相对位置、隔振器的三向刚度及阻尼值和隔震系统支架结构的设计。通过Adams/Vibration模块进行仿真分析,利用振动台对光电吊舱隔振系统进行验证试验,结果显示理论计算、仿真分析和振动试验获得的隔振系统各阶固有频率接近,最大误差不超过10%,且在激振力频率92.5 Hz附近隔振效果明显。外场试飞试验也验证了小型光电吊舱隔振系统的隔振性能。     

多自由度系统在脉冲激励下的模态与模态能量

本文研究了多自由度系统在脉冲激励下的响应、位移模态及模态能量的分布，从理论上分析了高阶模态对结构振动影响的问题，从而说明了高阶模态对结构振动位移的贡献随着模态阶数的上升而逐步减小这一事实。并提出在以位移模态为基础和以应变模态为基础的研究问题中应分别予以考虑。     

多环耦合机构末端件自由度计算的等效法

针对新型耦合机器人与常见并联机器人机构结构的迥异性,提出一种适应多环耦合机构末端件约束分析和自由度计算的新方法,此方法的主要思路是将多环耦合机构转化为并联机构。提出机构拆分原则,将连接输入和输出的部分拆分为多个独立单元体。应用螺旋理论逐一分析拆分出的单元体中各个耦合节点构件相对于机架的独立运动,将含耦合结构的独立单元体等效为一个串联分支,整个机构就等效为一个并联机构。分析等效并联机构各分支的运动螺旋系和约束螺旋系,采用二次反螺旋求得机构末端件的自由度。应用提出的等效替代法计算一个耦合机构的自由度,计算结果与原型一致,表明提出的新方法能够有效化简耦合机构的复杂性并正确求得自由度。     

多自由度球轴承与轴的刚度耦合分析与计算

单一条件下球轴承的载荷-变形分析结果在理论和实际上存在偏差,同时分析球轴承时未考虑轴的受载变形影响,为此,将球轴承与轴的变形分析相结合,在考虑轴受载变形的轴承-轴刚度模型的基础上,提出了一种球轴承-轴的刚度计算方法。首先,基于赫兹接触理论以及变形协调与力平衡原则,构建了轴承刚度计算模型;基于欧拉梁模型,构建了轴刚度计算模型;基于材料力学与结构力学理论,构建了轴承-轴刚度耦合模型;然后,根据材料力学理论,通过刚度矩阵的耦合,实现了对轴与轴承的耦合分析;最后,将软件计算结果与文献对照数据进行了对比,以验证所提出的计算方法能够对球轴承-轴的刚度进行计算。研究结果表明：采用球轴承-轴的刚度计算方法得出的最终数据与文献数据的对比结果误差在7%左右,在可接受的误差范围内,验证了所提出的计算方法能够精确、快速地对球轴承-轴模型的刚度进行计算;该研究工作可为传动系统的力学分析提供一些理论和计算方面的参考。     

多自由度反共振制样粉碎机的分析与设计

本文对当前常用的制样粉碎机进行了动力学分析,论证了其工作原理为单自由度受迫振动。经多次试验,提出了改制样粉碎机单自由度为多自由度的最佳方案。当满足双反共振条件时,设计的新型反共振制样粉碎机具有体积小、重量轻、耗能少、电动机使用寿命长、价格便宜及隔振效果好等优点。     

多自由度仿生机器人的设计分析与实验

基于现有仿生四足机器人仿形度不高的问题,设计了一种外形结构和运动机理与仿生对象高度相似,且具备多自由度腿足和躯干的仿生四足机器人。通过对仿生对象的分析和研究,得到了机器人的自由度、结构模块、外形尺寸等参数,并基于这些参数进行头部、躯干、尾部、四足等模块的结构设计。对设计的机器人进行受力分析,确定机器人整体和四足结构设计的合理性。将设计的机器人加工制作并集成样机系统,开展样机的运动测试实验,验证了机器人设计的正确性。     

多自由度手术器械的结构设计与工作空间仿真

介绍了一种钢丝绳驱动的串联弯曲结构,并对其进行结构优化和工作空间仿真。通过理论分析及数值仿真,避免传统结构弯曲时发生的钢丝绳松弛现象,提高控制精度。建立手术器械的运动模型,用D-H法进行正向运动学求解,得到器械末端位置,采用数值仿真法模拟多自由度器械与传统直器械的工作空间,并进行对比分析。结果表明多自由度器械相比传统直器械工作空间更大,具有更好的灵活性。