空间3-RPS并联机构工作空间与奇异位形分析

从空间3-RPS并联机构约束得到动平台位置坐标和姿态角之间的耦合关系,由此导出工作空间边界的解析式。用运动螺旋描述由运动关节连接的构件之间的相对运动,利用反螺旋的性质,得到分支运动螺旋系的反螺旋,它代表了分支对动平台的结构约束力。进而将机构发生奇异的条件转化为分析动平台运动螺旋系和约束螺旋系线性相关的条件,自然地将机构的奇异位形划分为运动学奇异和约束奇异,给出了两种奇异对机构性能影响的物理本质,并导出奇异位形的解析表达式。实例给出了奇异位形在工作空间的分布特征和对工作空间的分割状况。     

并联机构工作空间与奇异位形综合研究

用矢量分析和几何分析的方法建立了平面3自由度并联机构工作空间的几何形状与结构参数的解析关系。将并联机构的奇异位形分为关节空间奇异和操作空间奇异,根据机构速度关系矩阵的特征,找出了机构全部的奇异位形,给出各种奇异位形的几何意义,得到极其简明的奇异位形的解析条件。采用MATLAB实例仿真,得到各类奇异位形在工作空间的轨迹和分布特征,提出确定机构无奇异位形最大工作空间的方法。     

一平动两转动3-UPU并联机构奇异性分析

应用线几何工具和旋量理论分析了一平动两转动3-UPU并联机构的奇异形位。根据动平台的静力学平衡条件,推导出机构的6×6 Jacobian矩阵,该Jacobian矩阵也可看作6个线矢量的集合,基于这些线矢量的线性相关性,可识别出机构的奇异形位。引入线性丛逼近算法(LCAA)定义和分析了机构的结构和约束奇异形位,这两种奇异形位均和机构得到多余的自由度相关,文中统称为并联奇异;LCAA算法可得到用旋量坐标表示的最近线性丛的轴线和节距,当并联机构处于或接近奇异形位运动时,该线性丛的轴线和节距提供了机构自运动的额外信息。给出了3-UPU并联机构奇异性分析的实例。     

机载光电平台的结构及原理分析

机载光电平台是无人机一种重要的有效载荷,它集成了机械、通信、光电和自动化技术,能够完成对目标的侦查、跟踪和定位等任务。针对机载光电平台的功能需求和恶劣的工作环境,设计了一种轻量化、结构紧凑、视线范围大和可操控性好的新型机载光电平台。通过CATIA软件建立了平台的三维模型,介绍了结构特点和重要部件。对球形机构进行原理分析,建立了几何结构模型和运动学模型,证明了球形机构是一种3自由度全解耦的并联机构,并且具有无奇异点、工作空间大和完全各向同性等优点,利用ANSYS Workbench对球形框架进有限元分析,结果表明其静力特性符合设计要求。     

一种新型助力机器人奇异位形分析

设计了一种助力机器人结构并把该机构简化为一个3)URS机构,该机构可以实现动、定两平台的相对平行运动。根据修正的Grbler)Kutzbach公式计算出并联机构的自由度为6。在进行机构奇异性分析时,将该机构模型简化为一个含有两个动平台的机构,推导出了机构的运动学雅克比矩阵;分析了该机构的奇异位形,指出了机构处于奇异位形时的条件。     

避免设计位形下发生平台奇异的三自由度转动并联机器人设计方法

设计一种基于反螺旋理论的系统方法,给出了具有三个转动自由度的并联机器人的设计要求。分析了产生平台奇异时三条支链所提供的反螺旋的线性关系,利用三条支链对平台所提供的特殊约束,避免设计位形下发生平台奇异现象。给出了设计该类结构的运动副组成类型和空间放置原则。     

基于小波分析的齿轮故障诊断方法的研究

简述了小波分析的数学原理和小波分析在齿轮故障诊断中的应用机理，提出了进行齿尊繁障诊断的两种方法：奇异点检测法和多分辨分析及能量检测法，通过仿真和实例证明这两种方法能准确提取齿轮的故障特征，达到识别故障、消除故障的目的。     

平衡条件在机械结构静态有限元分析中的应用

简要介绍了有限元分析及建立刚度矩阵的直接法，指出平衡条件是构成刚度矩阵和矩阵方程的基本条件，并通过实例说明在结构静态分析中应用平衡条件可以验证结论的精确性、求解未知载荷及消除无约束的结构静态分析中的奇异矩阵。     

奇异接近度的评价方法

奇异是机构的常见特性.在并联机构的奇异点附近,动平台的力/力矩输出能力会明显降低.因此,判定工作空间内一点距离奇异的远近程度是并联机构设计的一个重要问题.针对这一问题,定义两种测度指标,分别用来度量位置奇异和姿态奇异的接近度,并用该指标定义拟奇异空间,该空间由所有接近奇异的点组成.当机构工作在拟奇异空间之外的任务空间,即可保证驱动关节力矩不超出驱动电动机的物理极限.最后以平面3-RRR机构为例,给出两种指标的计算方法和拟奇异空间以及任务空间的求解方法.     

基于人工神经网络的复杂机械结构安全性分析

提出了一种复杂机械结构安全性分析的新方法,通过对其结构进行有限元分析,得到多组荷载效应,然后建立人工神经网络模型,以有限元分析结果为训练样本集,利用人工神经网络可直接进行结构的安全性分析.实例证明,该法避免了有限元分析的复杂加载和长时间运算,有效地简化了复杂结构的安全性分析问题.     

基于ANSYS的桥梁检测车回转平台有限元分析及结构优化

回转平台是桥梁检测车中的主要部件之一,具有钢结构和受力情况复杂的特点,对桥梁检测车的整机性能具有重要影响。运用大型有限元分析软件ANSYS,对某型号桥梁检测车的回转平台进行强度和刚度分析,得到回转平台应力和应变分布情况。然后以上述分析结果为基础,从转台结构形式和结构几何参数着手,对回转平台进行结构优化。有限元计算结果表明:经过优化后,回转平台整体应力分布得到改善,最大等效应力降低42.269%,最大变形量减小6.191%,结构自重减轻8.039%,回转平台综合性能得到大幅提升。     

一种履带式全方位移动平台的设计与运动学分析

针对轮式全方位移动平台在工程应用中存在振动大及路面适应性差等问题,基于Mecanum轮及传统履带的结构,提出全方位移动履带的结构,并分析全方位移动履带的运动机理;基于全方位移动履带,设计履带式全方位移动平台的布局结构,建立履带式全方位移动平台的逆运动学方程,并根据其判断平台满足全方位运动的必要条件;指出履带式全方位移动平台存在转向滑移问题,分析最大转向滑移率与平台结构参数之间的关系,并提出相应的平台设计准则;基于履带式全方位移动平台的虚拟样机,完成样机横向、斜向及中心转向的运动仿真,通过仿真结果验证履带式全方位移动平台可以实现全方位运动,同时验证平台逆运动学方程的正确性从而为平台的运动控制研究确立理论基础。     

基于 ANSYS并联机床结构形式的有限元分析

为探讨并联机床结构刚度对并联机床性能的影响,在并联机床刀具顶点受力相同的情况下,利用AN SYS软件对三种并联机床的主要结构形式进行了静刚度有限元分析,得出了三种结构的位移变形、最大应力和动平台的最大位移变形。经过分析比较,认为交叉结构是并联机床比较理想的结构形式。     

星载探测器单体结构的计算机仿真分析

在大型有限元分析软件ANSYS平台上 ,对星载探测器单体结构在运载环境下的静力特性进行了计算机仿真分析。提出了用于模拟部分结构的子模型法 ,解决了复杂结构在建模、计算和结果输出等方面的问题 ,结果证明用提出的方法较为有效和准确。得出了对结构设计具有参考价值的结论 ,并为ANSYS在结构设计方面的应用 ,提供了一个较为成功的例子     

海洋平台吊点失效分析及安全评定

用有限元方法对某海洋平台吊点焊接结构进行应力分析，计算结果表明，吊点最大等效应力出现在吊点板与筒体连接的纵向焊缝下端；同时，对吊点焊接接头进行裂纹敏感性试验分析和断裂韧度(COD)的测试。试验结果表明，该吊点用钢在厚度方向上无论是塑性还是韧度均较低，存在层状撕裂倾向。另外，依据BS6235规范对该吊点最大等效应力发生处的焊缝进行断裂性能安全评定，给出该处的容许缺陷尺寸。     

空间硬X射线调制望远镜(HXMT)结构动力学分析

针对空间硬X射线调制望远镜的载荷条件 ,基于有限元分析软件ANSYS ,建立了望远镜机械结构的有限元实体模型 ,并进行了相应的分析 ,计算了望远镜的固有频率、模态 ,并计算了望远镜过载条件下的应力和应变 ,为进一步对HXMT结构的力学分析和结构设计奠定了基础。     

大型轧机数字化半物理仿真平台的开发

以大型冷连轧机生产线为应用背景,通过WinCC6.0组态软件、PLC控制器及Simulink模块,开发设计了大型轧机数字化半物理仿真平台。以轧机半物理仿真平台的概念为基础,给出了平台的结构,数据流程及平台实际的功能。实验证明,该平台可有效的实现大型轧机的冷连轧过程模拟。     

基于ANSYS分析的剪叉式液压升降平台剪叉臂结构优化设计

通过利用ANSYS有限元优化分析功能对剪叉式液压升降平台剪叉臂结构进行了优化分析,得到最合理的结构和尺寸。在满足工程要求的前提下,节省了大量材料。     

海洋平台中安全评估的应用

随着海洋平台日趋老龄化,海洋平台的安全评估被提上议程,各种安全评估方法也在被不断地获取和应用。本文分析了海洋平台安全评估的必要性,阐述了海洋平台安全评估的标准和原则,分析了海洋平台安全评估的国内、外发展,并就海洋平台结构的安全评估特点进行了深入探讨。     

机载SAR天线稳定平台结构动态特性与动强度分析

天线稳定平台是机载SAR系统的重要分系统之一.其结构的动态特性和动强度能够满足载机安全性要求是结构设计的关键,同时,结构的动态特性还对SAR系统的成像质量产生较大影响.以天线稳定平台结构为研究对象,运用有限元软件ANSYS对其进行模态与瞬态分析,给出了不同设计方案的动态特性和动强度.为平台的系统设计及结构的优化设计打下了基础.