气缸爬行现象的建模与仿真

气缸低速运动时会出现时走时停或时快时慢的“爬行”现象。文章阐述了气缸产生爬行的原因，分析了爬行现象的机理，建立了气缸爬行现象的数学模型。用MATLAB6．5对气缸爬行现象的数学模型进行了动态特性仿真，通过理论分析和仿真计算，分析了导致气缸产生爬行现象的影响因素。     

气缸冲击动力学建模与仿真分析

将气缸在行程末端的冲击问题看成一个由细长活塞杆、质量负载、活塞以及端盖组成的振动系统。首先应用弹性体的一维波动方程建立细长活塞杆纵向振动变形的数学模型,用模态叠加方法解析了冲击力、接触位移以及接触时间。然后利用非线性有限元软件LS-DYNA对气缸冲击过程进行数值仿真计算分析,详细研究了当驱动负载质量以及活塞初始冲击速度不同时,活塞冲击接触面接触合力和接触作用时间的变化情况。对比分析了理论解析解与LS-DYNA数值解,验证了解析解的准确性,得出了冲击力分别随速度和负载的变化规律;进一步对冲击振动响应进行了频率分析,并研究了气缸冲击力的变化原因。研究结果为气缸的设计和使用提供了理论和实际参考。     

可控气缸冲击回路的数学建模与仿真

针对气动系统中气源压力不易改变的情况,运用减压阀设计出一种能满足不同冲击强度要求的可控气缸冲击回路。以气体热力学和牛顿运动定律等基本物理学定律为基础,建立了可控气缸冲击回路中主要元件减压阀和冲击气缸的数学模型。同时建立了基于AMESim软件的气缸冲击回路模型,对减压阀及气缸在冲击过程中的运动特性进行模拟分析。结果表明：在气源压力不变的情况下,运用减压阀的可控气缸冲击回路中气缸的冲击强度具有较好的可控制性,在进口压力相同的情况下,通过减压阀的供气的气缸冲击特性更加稳定。     

溢流式高速缓冲气缸动力学建模与性能分析

针对具有内置溢流阀的溢流式高速缓冲气缸建立了非线性动力学模型,并运用Simulink软件建立仿真模型进行数值计算,得到气缸在缩回运动过程中的位移、速度以及各腔室压力的仿真数值解。为了验证仿真模型的正确性,搭建了高速气缸缓冲性能测试平台,对气缸在运动过程中的相关动态参数进行试验测试,通过试验数据与仿真结果的对比分析来对仿真模型进行验证。最后通过仿真分析了内置溢流阀的阀芯质量和预紧弹簧刚度对气缸缓冲性能的影响,结果表明,不同的溢流阀阀芯质量和预紧弹簧刚度都对气缸缓冲性能有较大的影响,为进一步研制更高性能的高速气缸缓冲结构提供了重要依据。     

基于道路模拟的摩托车动力学建模与仿真

基于道路模拟试验激励和约束方式,建立了摩托车五自由度人-车多体动力学模型,应用拉格朗日方程建立了系统运动微分方程和状态方程。通过对海南试验场采集的道路载荷谱进行室内模拟迭代,得到了某摩托车道路模拟激励信号。以该激励信号为输入,编制MATLAB程序对摩托车进行了动力学仿真,并借助道路模拟试验机进行了试验验证。结果表明,结合道路模拟和计算机仿真能对摩托车动力学性能进行准确分析和预测。     

基于多刚体动力学的主动转向系统建模与仿真

首先对前轮主动转向系统结构形式进行分析和简化,确定了双行星齿轮机构的拓扑关系;其次,基于多体动力学仿真软件ADAMS完成了主动转向系统建模和运动学仿真,并建立带主动转向子系统的整车模型;接着,讨论了转向系变传动比控制原理,研究了传动比随车速和转角变化的关系;最后,对传统转向汽车和实施主动转向汽车的操纵稳定性进行了对比分析。结果表明,主动转向系统可提高汽车的操纵稳定性。所建立的主动转向系统多刚体模型为深入研究主动转向控制提供了依据。     

重型汽车变速器的齿轮-轴系统动力学仿真建模

齿轮-轴系统是重型汽车变速器中的主要组成部分.随着挡位的改变,其传动比和动力传递路线都会发生变化.在变速器中,1～5挡是3个轴的定轴传动,倒1挡和倒2挡是4个轴的定轴传动.本文对变速器1挡和倒1挡的齿轮-轴进行了动力学建模,并给出了相应的Matlab/Simulink模型,为重型汽车齿轮变速器的研究提出了建模与仿真的方法.     

断路器机构系统等效动力学建模与仿真分析

为提高断路器工作的可靠性与机械寿命,研究机构系统动力学特性。建立了断路器合闸过程等效动力学模型,分析机构系统的机械特性与主要结构参数之间的关系。利用ADAMS仿真分析软件建立机构系统合闸过程仿真模型,并进行仿真分析。为确定仿真模型的有效性,对机构系统的运动学参数进行实验测量。研究及应用结果表明:等效动力学模型用于产品设计的改进是有效的,改变约束参数可以实现系统的优化设计。     

受约束工业机械手动力学建模与仿真

工业机械手末端执行器以预定轨迹执行任务是工业生产中常见的运动形式。由于预定轨迹而产生的约束关系,使工业机械手的动力学特性表现出高度的非线性和耦合性,因此,利用传统的拉格朗日方程建立其动力学模型显得困难重重。针对受约束的工业机械手的动力学建模问题,基于分析力学界著名的Udwadia-Kalaba方程,获得了工业机械手在预定轨迹约束下各关节所需附加力矩的解析表达式及系统的动力学方程,克服了传统拉格朗日方程需借助拉格朗日乘子获得动力学方程的缺点。工业机械手的关节角变化规律和末端机械手运动轨迹的数值仿真结果证明所建立动力学方程符合实际情况。     

基于Matlab的掘进机截割过程的动力学建模与仿真

根据掘进机截割机构的实际截割,建立了掘进机的非线性动力学模型和截割机构在工作时作用在截齿上的截割阻力矩的数学模型,利用MATLAB仿真分析软件对截割机构在工作时的动力学特性进行了研究,结果表明,不同的岩壁硬度会对掘进机截割作业时的转速和转矩产生明显的影响,适当地增加截割机构截割头的数量能显著提升截割机构在工作过程中的稳定性。     

基于ADAMS的两级液压油缸建模与仿真

介绍了两级液压油缸的结构和工作原理,利用ADAMS软件,通过将两级液压油缸分解成两个单级液压油缸,建立了两级液压油缸动力学仿真模型。以某型号汽车为例,进行了液压起竖系统的仿真。     

椭圆轨道上绳系系统的建模与动力学仿真

针对位于椭圆轨道上的绳系系统,利用圆锥模型通过仿真研究其动力学运动特性。绳系系统是具有一定面积的主星和子星通过若干根超长的绳索连接而成的结构。基于主星的大面积和绳索的超长度,分别将其建立成两两相连的质量杆和用力连接的小圆柱。在动力学模型的基础上,针对主星和整体系统进行动力学仿真研究。研究表明,系统在椭圆轨道姿态稳定、主星展开正常。在材料范围内较小的绳索伸长使绳索紧绷,省去了展开过程中力的设置。     

基于FUZZY—PID的气缸位置伺服控制系统

本文利用气动比例流量阀、无活塞杆气缸、位移传感器和数据采集卡等元件构成了气缸位置伺服控制系统.建立了该系统的数学模型.并进行了MATLAB仿真.然后设计了基于LabVIEW语言的参数自整定FUZZY-PID位置控制器,并在仿真的基础上进行实际控制实验.实验结果表明了FUZZY-PID控制器的有效性和正确性.     

高精密气动波纹管驱动伺服系统建模与仿真

为提高气动伺服系统的行程与精度,设计了一种新型的使用金属波纹管作为单极驱动机构的气动伺服系统,并建立了新型气动伺服系统的动力学模型。所建模型采用传统的PID控制,通过MATLAB软件Simulink仿真研究了控制效果,所得仿真结果能较好的跟随输入信号。根据所建模型搭建试验平台,使用LabVIEW作为上位机采集数据得到波形,所得试验结果与仿真结果基本一致,验证了仿真模型的有效性。     

一种采用铰杆连接的气-液增压装置

该文介绍了两种基于无杆活塞气缸的气一液复合传动增压装置,分析了其工作原理,并给出了工作原理图与工作流程图。文章对系统的输出流量与输出力进行了分析计算,给出了相应的计算公式以及曲线分布图。该装置采用了主被动活塞并联结构,能够有效地避免串联式装置的气液两相容易混合的问题,技术性能较为完善,在输出力大小一定的条件下,能够显著地减少系统的压力和体积。     

气动液压锤锤击系统建模与分析

双作用气动液压锤利用锤芯重力和活塞顶部的氮气压力共同作用,实现锤的快速打击并使桩贯入土层.基于冲击动力学原理和波动理论,分析沉桩施工过程中从锤与桩的撞击,直至桩贯入土层的全过程,建立了沉桩系统各部件间的相互作用关系模型,并通过拉氏变换推导出了打桩过程中锤击力的解析解.从理论方面对实际施工过程中"重锤轻击"的合理性进行了...     

基于主轴系统动力学的铣削稳定性建模与分析

高速切削技术具有加工精度高和表面质量好的特点,但在切削难加工材料时易发生颤振。基于主轴系统动力学进行铣削稳定性的建模与分析,采用有限元法建立主轴系统动力学模型,重点考虑主轴旋转时产生的离心力对结合面刚度的影响,分析主轴转速对结合面刚度和主轴系统频响函数的影响规律。结合主轴系统动力学特性和动态铣削过程建立铣削动力学模型,利用全离散法进行铣削稳定性预测,分析主轴转速、刀具直径和刀具悬伸量对铣削稳定域的影响规律。     

基于AMESim冲击气缸二位五通气控阀的建模与仿真研究

该文说明了冲击气缸内二位五通气控阀基本结构、原理、特性参数,并应用AMESim软件PCD气动元件库对该二位五通气控阀进行了建模与仿真分析,得出了该阀换向时,阀芯的运动曲线和阀口的压力及流量变化曲线等。通过分析结果可知换向的时间响应、压力以及流量等特性因素,为缸阀一体化设计提供了参考依据。     

基于开关阀流量特性的气缸输出力伺服控制研究

该文提出了一种利用开关阀实现气缸输出力伺服控制的新方法。基于高速开关阀自身的体积流量特性,通过对4个高速开关阀开关时序的优化配置,实现气缸输出力的精确快速控制。首先研究开关阀体积流量、PWM占空比和阀进出口压差三者之间的关系,并将其与模糊控制器相结合,建立输出力伺服控制的闭环算法。在此基础上再结合将充放气阀同时打开,调节充放气阀关闭的时间差的错时方法与模式切换设计实现输出力的伺服控制。最后搭建了气缸输出力伺服控制试验平台,开展了试验验证。结果表明,该文所提出的方法能实现准确快速的阶跃控制且稳态误差低于0.5%,并能够较好地跟踪上0.4 HZ的高频正弦和0.1 HZ的低频正弦指令信号。