含球面副间隙的空间并联机构动态特性

为了分析含球面副间隙的5-PSS/UPU并联机构的动态特性,建立含多个球面副间隙的空间并联机构的刚体动力学模型. 基于“接触-分离”二状态模型建立含球面副间隙的运动学模型;基于改进的接触模型和修正的Coulomb摩擦模型建立运动副元素之间的法向与切向接触力模型,进一步将接触力转化到运动副元素对应的部件质心;采用牛顿-欧拉法并结合拉格朗日乘子建立含间隙空间并联机构的动力学模型,利用数值仿真分析其动态特性,计算得到间隙分别为0.05、0.10、0.20、0.40 mm时的动平台角加速度均方根误差（RMSE）指标,分别为40.046、65.385、98.489、145.715 rad/s². 结果表明,在存在多个球面副间隙的情况下,当间隙增加时,空间并联机构的动态性能严重退化.     

曲柄滑块机构中有间隙运动副的反力

在转动副有间隙的曲柄滑块机构中,运动副反力的一般表达归结为“无质量连接模式”,运用特殊的方法对接触角作分析处理,就可以得到运动副反力的分析表达式。分析的结果表明在一个曲柄转角周期,有间隙的转副中存在两次“分离”。最后,还指出了使用间隙的运动副两元素之间保障“持续接触”的一种简单方法。     

弹性杆筛筛杆碰撞运动的特性分析

为了探究弹性杆振动筛筛杆运动对筛分效果的影响,利用Poincare映射研究了碰撞过程中筛杆周期运动的稳定性.结果表明,筛杆随着振动筛工作频率ω的变化向混沌运动的演化过程为概周期运动→环面倍化→锁相→混沌.以弹性杆振动筛的常用振幅4 mm,筛杆的常用间隙8 mm为例,当工作频率ω<55 rad/s只发生单面碰撞,当55 rad/s<ω<55.9 rad/s时,筛杆呈现稳定的概周期运动;当55.9 rad/s<ω<56.14 rad/s时,筛杆运动的Poincare映射投影图,是一个吸引不变环;当56.14 rad/s<ω<56.2 rad/s,筛杆运动的Poincare映射投影图是环面倍化;当56.2 rad/s<ω<56.4 rad/s,筛杆运动的Poincare映射投影图是锁相;当ω>56.4 rad/s,筛杆呈现混沌运动.     

预测含间隙机构副元素分离的临界点判定法

通过对含间隙机构非线性动力学运动微分方程的解析分析，提出了预测含间隙平面连杆机构运动副副元素分离的一种新方法，这一方法是根据间隙副反力≤０即表明副元素产生分离的思想推导出副元素分离临界点的２个判别数，由这２个判别数同时为零来判定副元素的分离。该方法具有较高的预测精度。     

Dynamics Analysis of Square Unit and its Combined Mechanism with Joint Clearance

考虑运动副间隙的正方形单元及其组合机构的动力学分析

李剑锋,王三民,李博,智常建,彭麒安

（西北工业大学 机电学院,西安 710072）

创新点说明：

1.为精确研究正方形单元及其组合机构的动力学性能,通过考虑间隙转动副元素之间的运动规律建立了该运动副的运动学模型。

2.在Floures接触力模型和LuGre摩擦力模型的基础上建立了考虑运动副间隙的正方形组合机构的动力学分析方法,并采用Baumgarte提出的稳定约束法来解决积分过程中的约束违约现象。

3.采用具体算例验证了本文方法的有效性。该方法简化了正方形单元及其组合结构动力学分析过程,拓展了其应用范围,具有较高的实际应用价值。

研究目的：

为精确研究该机构的动力学性能,通过考虑间隙转动副元素之间的运动规律建立了该运动副的运动学模型,分析运动副间隙对正方形单元及其组合机构动力学的影响。

研究方法：

通过考虑间隙转动副元素之间的运动规律建立了该运动副的运动学模型;其次,在Floures接触力模型和LuGre摩擦力模型的基础上得到了考虑间隙转动副元素之间的切向和法向接触力;最后,建立了考虑运动副间隙的正方形组合机构的动力学分析方法,并采用Baumgarte提出的稳定约束法来解决积分过程中的约束违约现象,运用Matlab对具体算例计算和分析。

结果：

结果发现正方形单元及其组合结构转动副随着间隙值的增加,正方形可展机构动态曲线的变化范围更大,波动幅值较大,预测随着间隙值的继续增加,碰撞过程会更加严重,直至机构失效。表明运动副间隙对正方形组合机构动力学性能的影响不可忽视。

结论：

1.基于接触-分离-碰撞过程,成功地将运动副间隙效应引入到正方形可展机构的动力学模型中,分别采用Floures模型和修正的Coulomb摩擦力模型计算接触碰撞力,并使用Baumgarte稳定约束法有效的避免了积分过程中产生的约束违约现象。

2.含间隙正方形可展机构动力学特性的研究表明：机构动力学行为的计算需要考虑运动副间隙效应对的影响。

3.通过对间隙值分别为0.25mm和0.5mm的分析可知：随着间隙值的增加,正方形可展机构动态曲线的变化范围更大,波动幅值较大,随着间隙值的继续增加,碰撞过程会更加严重,直至机构失效。

关键词：正方形单元及其组合机构,间隙,Floures接触力模型,动力学

     

基于虚拟样机技术的含间隙移动副机构动力学仿真

在ADAMS软件中建立含间隙移动副曲柄滑块机构的虚拟样机模型,进行动力学仿真研究。该方法很大程度减少了机构动力学方程推导及其求解的工作量,对其它含间隙运动副机构的动力学研究具有普遍意义。     

考虑球副间隙及磨损的3RSR并联机构动力学建模与特性分析

运动副难以避免地存在间隙,间隙的存在将引起碰撞与磨损,而运动副间隙和磨损会影响机构动力学特性.考虑3RSR(R为转动副,S为球副)并联机构中球副间隙,基于改进的Flores接触力模型和修正的Coulomb摩擦力模型,利用牛顿-欧拉法建立机构的动力学模型,引入标准四元数搭建约束方程,并采用四阶Runge-Kutta法进行...     

含三维间隙铰空间可展机构动力学数值分析

全面考虑空间可展机构铰单元中的轴向和径向间隙,从三维间隙铰节点几何构形出发,给出销轴和轴套间在销轴轴向和径向最小距离的解析表达.构造了三维间隙铰节点接触与分离的切换点判别条件,考虑销轴和轴套“分离”和“接触”的2种状态,法向接触力采用非线性弹簧阻尼模型,摩擦力采用Coulomb摩擦模型,分段建立了含三维间隙铰节点可展机构的动力学方程.对含三维间隙铰节点可展桁架的运动过程进行了数值计算,计算结果表明,销轴和轴套间不仅发生桁架平面内的接触碰撞,而且径向间隙导致桁架平面外也产生波动的接触碰撞,瞬时的接触力可达理想铰十几倍.     

含间隙机构冲击特性的实验研究

给出了一种研究含间隙机构冲击特性的有效的实验方法。通过实验验证了2个预测运动副元素分离和冲击碰撞的新方法。实验结果稳定可靠。     

铰链具有间隙的曲柄滑块机构运动稳定性研究

以铰链具有间隙的曲柄滑块机构的运动微分方程为数学模型,联合应用里雅普诺夫首次方法和Floquet理论,分析了这种机构的周期运动的稳定性,并通过一个算例讨论了阻尼对周期运动稳定性的影响。结果表明增大阻尼可以有效地改善机构周期运动的稳定性。     

一种基于视觉的表面质量检测方法

结合边缘检测技术和数学形态操作,提出了一种基于视觉的铝带表面检测方法。应用中值算法滤除缺陷图像噪声后,用边缘算子提取缺陷边缘,经形态学处理后得到完整缺陷目标,然后提取缺陷的形态特征,进行缺陷分类。实验结果表明:这种方法不仅能有效地识别缺陷,还能准确地判别缺陷类型和缺陷位置。     

基于SIDE模型的网络去个性化现象研究

去个性化效应的社会认同模型（Social identity model of deindividuation effects,SIDE）对去个性化现象的解释明显区别于传统去个性化理论的观点,并且SIDE模型从认知维度与策略维度这两个方面对去个性化现象作出了全新的解释。用SIDE模型来解释与分析网络中的去个性化现象,思考网络中产生去个性化现象的深层原因及其影响,并对网络中不合理的去个性化现象提出建议。     

Study on copper adsorption on olivine

The copper adsorption on olivine supplied by A/S Olivine production plant at Aheim in western Norway has been studied. The factors Which affect the uptake of copper have been evaluated. The results reveal that the equilibrium pH in aqueous solution has the greatest influence on the copper adsorption thanks to the competitive adsorption between proton and copper ions, and the adsorption of copper to olivine increases rapidly with the pH increasing from 4 to 6. The initial copper concentration and olivine dose also possess significant effect on copper adsorption. The adsorption efficieny of copper increases with the increase of olivine dose or the decrease of initial copper concentration at the same pH. The ionic strength effect on the adsorption has also been investigated, but it owns little effect on the adsorption process of copper due to the formation of inner sphere surface complexation of copper on olivine. The experimental data show that olivine has a high acid buffer capacity and is an effective adsorbent for copper.     

基于DSP的电能质量分析装置的研制

解决电力系统的电能质量问题,首先需要对电能质量的各项指标进行全面的监测和分析,在此基础上才能有针对性地改善电能质量。依据我国的6项电能质量国家标准,作者设计了一台基于DSP的电能质量分析装置。并从电能质量基本概念入手,在硬件、软件两方面对该装置进行了较为详细的介绍、分析和讨论。     

基于神经网络的股票交易数据的预测研究

运用前馈神经网络预测时间序列的分析方法对股票数据进行了预测.通过对前馈神经网络时间序列数据预测网络模型的建立方法及预测方法讨论,基于BP网络对股票数据进行实际预测.预测精度明显高于传统方法,说明此种方法是可行的.BP网络可用于股票数据预测,其预测精度较高,但实际预测时,如何选择和确定一个合适的神经网络结构需进行反复实验.     

混凝土的硫酸盐腐蚀研究

通过实验室干湿循环加速硫酸盐对混凝土的腐蚀,对受腐蚀混凝土试件的抗压强度、混凝土与钢筋的粘结性能进行了测试.实验表明,SO42-与Mg2 的双重作用加速了混凝土的腐蚀,同时混凝土受硫酸盐腐蚀后脆性增大,延性及与钢筋的粘结性能均降低.     

基于PLC的翻杯机械手设计

介绍了一个使用PLC控制步进电机和气爪实现玻璃器皿的翻转和传送的装置,该装置具有低成本,效率高,定位精度高的优点,可以广泛应用于双工位控制.该机械手巧妙地采用偏心机构,同时实现了玻璃杯的传送和翻转,避免了传统机械手成本高,定位精度不高,控制程序复杂的缺点.     

试论校园文化建设

校园文化建设是学校教育教学和社会精神文明的重要组成部分,关系到学校育人目标的实现;应在遵循正确原则的基础上切实抓好建设工作.     

快速实现亚硝酸型硝化的试验研究

在SBR反应器中进行亚硝酸型硝化快速实现的试验研究,结果表明：亚硝酸型硝化的快速实现是包括温度、DO、pH、进水氨氮浓度、SRT等多个影响因素共同作用的结果,其中最主要的是DO和pH．当进水氨氮为120—240mg／L、SRT约为23d时,控制较低的DO(0．5～1．0mg／L)和适当的oH(7．5～7．8),在30℃和35℃条件下很容易实现亚硝酸型硝化;在室温条件下(21—25℃),只要控制的pH稍高些(8．0)、DO更低些(0．5～0．6mg／L)．也是可以实现亚硝酸型硝化的．     

基于网络的多媒体CAI系统的研究

本文阐述了实现基于网络的多媒体CAI系统的方法和技术。根据多媒体CAI网络系统设计内容与目标，对各种可行性网络、服务器、教学终端方案进行了分析。从实际需要出发，选择最优方案，设计了一个典型的、具有实用价值的多媒体CAI网络系统，并分析了系统的详细应用。