平面7R-Ⅲ级机构的等效系统动力学建模与分析

以等效元素法建立了7R-Ⅲ级机构的通用动力学模型,将等效的思想与有限元的方法结合起来,通过静力和动力凝聚的方式将任一形式的构件的质量和惯量向质心或杆件两端等效,采用有限元方法对单元进行集成组装,建立既适用于定常约束系统也适用于非定常约束系统的动力学微分方程,将建模的关键归结为二阶张量Lia和三阶张量Tibc的建立以及等效质量阵的组装,建模和解算过程简单快捷．实现了规范、统一、易于组装和计算机编程的动力学系统建模．     

五自由度康复机械手的动力学分析

将等效有限元方法应用到RRRRR的开式空间5自由度康复机械手的动力分析,建立了其基于等效有限元方法的空间动力学模型,与传统的经典的机器人动力分析方法相比,建模过程效率高、简单快捷,极其适合现代计算技术的发展．推导出了机械手的运动微分方程,并给出其降阶的龙格一库塔法解的形式．得出了机械臂的动力响应曲线,可为机械手的优化设计及控制提供理论依据．     

基于电路模拟解决多杆机构弹性动力学建模问题

多杆机构的弹性动力学的传统建模方法采用拉格郎日第二类方程、虚功原理和有限元方法建立,针对传统建模方法相对复杂等问题,提出了应用电路模拟方法解决多杆机构的弹性动力学建模问题。从研究电学与机械振动学数学相似性入手,研究了一个等值电路,归纳了电路模拟建模方法的一般规则,并应用上述原理解决了多杆机构的弹性动力学建模问题,给出了一般求解公式。     

基于旋量理论的弓形五连杆机器人运动学建模

传统的D-H参数法采用建立局部坐标系的方式,在运动学建模过程中存在求解逆解时产生增根的问题。因此,本文通过旋量理论方法建立弓形五连杆的运动学数学模型,对比D-H参数法建立的末端执行器运动学模型,证明两种方法之间的等效性,并基于旋量理论建立起弓形五连杆机器人的速度模型。使用ADAMS软件对弓形五连杆机器人进行运动仿真,测量角速度曲线与MATLAB理论曲线对比,结果表明了旋量理论建模方法的正 确性和有效性。     

一种全向滚动球形机器人的动力学分析与仿真

研究了一种全向滚动球形机器人的动力学建模、分析与仿真方法．根据机器人所受的非完整约束,建立了其运动学模型．根据机器人的结构特征和Lagrange-Routh方程,建立了其动力学模型,给出了消去未知Lagrange乘子的策略．得到了该球形机器人的完整动力学模型,即控制机器人运动的强耦合二阶微分方程组．建立了描述该球形机器人完整动力学方程的仿真模型．运动实例的动力学分析和仿真结果验证了该方法的有效性．     

运动副间隙对多杆锁机构动力学特性的影响

为降低因受力异常而出现飞机货舱门意外打开的概率,详细研究运动副间隙对多杆锁机构动力学特性的影响．采用无质量的等效间隙杆描述运动副的间隙,以拉格朗日动力学方程和螺旋理论为基础建立了多杆锁机构的动力学分析模型,并用MATLAB软件编程对模型进行了求解分析．结果表明: 杆的角速度、角加速度、驱动力矩和铰链约束力对运动副间隙的大小比较敏感,在奇异位型附近受到的影响最大．间隙为10 μm时,其对多杆锁机构的动力学影响较小;间隙为100 μm时,其对多杆锁机构的动力学影响明显增强．     

装载机工作装置的动力学仿真与综合优化设计

为了提高装载机工作装置的整体性能,利用机械系统动力学仿真分析软件ADAMS对反转六杆机构工作装置进行了动力学仿真分析,并采用正交试验的理论和方法对其进行了综合优化设计。研究表明:利用ADAMS软件对装载机工作装置进行动力学仿真具有建模简单、控制容易、动作准确、可视性强、分析全面、编程量少等优点。结合使用正交实验规划方法,可以在较大范围内综合考虑机构与工艺等方面的要求,从而获得综合优化的设计方案,能够适应企业对产品进行局部更新或全新设计的需要。     

滚子齿式分度凸轮传动系统动力学模型的建立与分析

本文从理论上分析了滚子齿式分度凸轮传动系统的受力情况，用集中质量法建立了精确的五自由度等效动力学模型，推导出了该传动系统的五自由度非线性微分方程组，为进行计算机动态模拟奠定了理论基础     

内置式减振镗杆动力学模型的参数优化

为了使内置式减振镗杆有比较好的减振效果,在设计时应该对其设计参数进行优化.建立其简化动力学模型进行频域分析无疑是一种简单的方法,但是传统的S.A.托贝斯著作中所用的方法只适用于激振频率不变的情况.为了克服这个难题,可以首先采用全局寻优数值搜索法来求出激振频率在很宽范围变化时,都使得减振镗杆取得相对振幅值的极小值的设计参数值;然后利用幅频响应曲线面积最小法来修正参数值从而得到一组最优参数值.分别绘出用最优参数值优化了的减振镗杆和同尺寸的实心镗杆的BODE图,从图中可以看到优化了的镗杆在幅值上远小于后者且稳定性也比较好,说明了这是一种比较有效的方法.     

平面五杆并联机器人动力学分析

用拉格朗日法推导出平面五杆并联机器人的动力学模型,得出驱动力矩的表达式.通过对平面五杆并联机器人模型的分析,得出了平面五杆并联机器人的主动关节等效惯量、耦合惯量和驱动力矩的变化规律.结果表明,对于给定的运动规律,机构的位形对系统的主动关节等效惯量、耦合惯量和驱动力矩的影响较大.     

基于ADAMS的发动机新型动力输出机构的仿真

目的研究基于曲柄摆杆机构的发动机动力输出机构,改善传统发动机活塞与气缸的受力状况,提高动力传递效率.方法利用Pro/E三维建模软件构建曲柄摆杆机构发动机的三维实体模型,将其导入到动力学分析软件ADAMS中进行运动学及动力学仿真分析,得到主轴扭矩、连杆摆角、活塞对气缸的侧压力等参数并与传统曲柄连杆发动机对应参数相比较.结果完成了ADAMS的仿真分析,获得了一些仿真数据.结果表明发动机采用曲柄摆杆机构具有可行性,其摆杆摆角在0~0.97°范围内,远小于传统曲轴连杆发动机的相应值.同等燃气压力条件下其气缸侧压力约为传统发动机相应值的1/20.结论通过仿真分析验证,曲柄摆杆作为动力输出机构能够满足发动机工作循环要求,活塞与气缸受力状况比传统发动机有显著的改善,对延长活塞和气缸的工作期限及简化发动机结构均有重要意义.     

基于EFEM的5R机械臂刚柔耦合动力学分析

为分析复杂机械系统动力学特性,将系统划分为含有限刚性构件的刚柔耦合系统,基于等效元素集成法,对构件自身的动力学特性进行等效,组建成等效系统。将建模的关键归结为系统中二阶转换张量和相应的三阶转换张量的求解以及系统质量阵的组装,然后,按多柔体动力学的方式建立方程。建立了港口起重机5R机械臂刚柔耦合动力学模型,给出了动力响应曲线,并与刚性解进行了比较。结果表明,采用EFEM方法,动力学方程维数减少,系统质量阵阶数降低,模型建立简单快捷,规范化、程式化,解题效率和精度较高。     

简支深梁用和函数法的级数解答

引用和函数法求解弹性力学平面问题, 对简支深梁受三角形荷载作用时的应力进行了分析,同时给出了该问题的付立叶级数解答,该方法不仅将求解弹性力学的偏微分方程组解耦成非耦联的几个偏微分方程,而且其结果与传统的Airy应力函数得到的解答完全一致, 证明了该方法的正确性和适用性,该方法拓展了将经典的弹性力学解析法用于解决工程实际问题的空间。     

杆长和惯性参数可变的平面可调五杆机构的动力学解析模型

可调机构模型的建立是研究可调机构控制问题的前提。基于运动分析、凯恩动力学方程和数字-符号方法，首次建立了杆长和惯性参数可变的平面可调五杆机构的动力学解析模型。将动力学模型的推导问题转化为特定条件下运用运动学和动力学计算公式求解机构驱动力矩的问题。将广义坐标以及杆长和惯性参数作为符号量，导出了模型矩阵元素的数字-符号表达式。研制的软件可以应用于研究广义坐标、杆长和构件的惯性参数对驱动力矩的影响。在计算机上离线生成了机构的动力学模型，大大减少了在线计算量。给出的机构动力学仿真实例证明了此方法的有效性。     

基于ANSYS和ADAMS的双摆杆弹性冲击试验机的研究

针对双摆杆弹性冲击试验机工作时下摆杆的受力情况开展研究,结合多柔体系统动力学方法,建立了基于刚柔耦合的冲击试验机的虚拟样机,进行冲击试验机的动态特性仿真与评价。导出下摆杆处于危险工况下铰接处的受力曲线,将下摆杆柔性体的载荷文件导入到ANSYS中进行有限元分析,判断下摆杆在工作中所受的最大等效应力,并提出对关键部位硬度强化的条件。     

弹性地基上不同支承压杆临界压力的统一方法

借助控制微分方程的标准基本解答组,获得梁弯曲问题初参数形式的通解.在此基础上,给出了弹性地基上不同支承压杆的通解,然后根据实际压杆两端的具体边界条件可简化它们的特征方程,进而求出其临界压力.讨论了由本方法退化到普通压杆时的稳定性问题,与文献中的结果一致.本方法由于具有统一性,也就更有理论意义和应用价值.     

循环流化床锅炉床温控制建模与仿真

利用动态机理宏观控制建模的思想,针对410t/h循环流化床锅炉,用理论分析和经验数据结合的方法给出床温动态特性的数学模型。依据所提出的建模思想进行了计算机仿真,计算结果表明:该模型能够反映一次风、给煤量等操作量变化时循环流化床锅炉床温的动态特性,说明了该建模方法的可行性,给出的床温控制模型对床温控制系统的研究有一定的实际意义和应用价值。     

质心建立附体坐标系的方法

本文设想在进行机器人运动学、动力学分析时直接在各杆质心建立附体坐标系,并分析了该类坐标系的建立过程,得到了相邻两杆之间的空间变换关系~(i-l)A_i,最后以斯坦福机械手为例给出其变换结果.     

7R六杆Ⅲ级机构的MATLAB动力学仿真

用复数推导了曲柄、6RⅢ级杆组的动力学数学模型,并将其转化为适用于MATLAB仿真的矩阵数学模型,以该矩阵数学模型编制了相应的M函数仿真模块,对给定的7 R六杆Ⅲ级机构为例说明如何使用这二个仿真模块建立MATLAB仿真模型,并对其仿真结果的正确性加以分析.其主要目的是以组成机构的杆组为仿真模块,搭建各种平面连杆机构MATLAB仿真模型,可以对各种低副机构进行动力学仿真和分析.     

柔性多体动力学的建模与计算

本文在对柔性多体动力学发展略作回顾的基础上，采用ｄ＇Ａｌｅｍｂｅｒｔ－Ｌａｇｒａｎｓｅ原理，对由基座、（ｎ－１）个柔性连杆及端部负载组成、相互之间由柱铰联结的柔性链式多体系统进行理论建模；柔性杆模态取三维梁单元进行有限元离散；算法上选用Ｇｅａｒ算法克服柔体动力学微分方程的刚性（Ｓｔｉｆｆｎｅｓｓ）问题。成功地进行了一种工况的失重柔性机械臂的动力学数值计算，为在其上进一步实施控制打下了良好的基础。