一种三维编织用直线步进电机的模型设计及电磁仿真

论文提出了一种用于行列结构三维编织机的直线步进电机模型,从而可以形成基于主动携纱器的新型底盘。电机采用了模块化设计,易于组装,提高了底盘的适用性。文中对直线电机模型进行了相应的电磁仿真,以验证设计的可行性。     

三维编织复合材料中纱线的运动规律及细观模型

三维编织复合材料中纱线的编织过程是通过携纱器的间歇运动,使编织纱线彼此相互交织.编织纱线趋向于沿携纱器运动的方向运动.本文采用最小二乘法拟合携纱器的运动趋势线,系统地分析了编织过程中纱线的空间运动规律.在此基础上,获得的预制件细观结构单胞模型包含内部单胞和表面单胞.单胞的取向平行于预制件的表面,有利于材料的力学性能分析.     

三维编辑复合材料中纱线的运动规律及细观模型

三维编织复合材料中纱线的编织过程是通过携纱器的间歇运动，使编织纱线披此相互交织，编织纱线趋向于沿携纱器运动的方向运动，本文采用最小二乘法拟合携纱器的运动趋势线，系统地分析了编织过程中纱线的空间运动规律。在此基础上，获得的预制件细观结构单胞模型包含内部单胞和表面单胞。单胞的取向平行于预制件的表面，有利于材料的力学性能分析。     

多体动力学仿真数据驱动的列车运行可视化

针对传统多体动力学软件无法直观体现出列车真实运行环境,而目前主流的列车虚拟运行仿真系统又无法实现对列车运行平稳性评估的现状,提出了一种多体动力学仿真数据驱动的列车运行可视化方法。采用三维GIS技术,实现了不同线路环境下列车运行三维场景高精度模型的构建。使用多体动力学软件SIMPACK对列车在不同速度和不同轨道谱下的运行进行动力学仿真,并基于仿真后处理数据建立了最小二乘线性回归模型,预测出列车在不同运行状态下的垂向平稳性指标值。借助三维可视化引擎UNIGINE,实现了以列车运行的多体动力学仿真数据来驱动列车模型运动的三维可视化。     

汽车操纵动力学三自由度模型与转向特性仿真

基于牛顿力学和欧拉刚体动力学原理,建立了考虑侧滑、横摆、侧倾三个自由度的汽车转向三自由度动力学模型,并推导出了四轮模型和两轮简化模型的状态空间运动方程。在此基础之上,分别对前轮转向、四轮转向在低速、高速两种不同行驶工况下转向角阶跃输入的侧向速度、质心侧偏角、横摆角速度和侧倾角速度响应进行了仿真分析,仿真结果表明:四轮转向比两轮转向具有更好的低速转向机动性和高速稳定性;两轮模型和四轮模型具有相近的稳定时间和稳态响应,但两轮模型的超调量要明显大于四轮模型。     

基于ADAMS的穿梭车曲线通过性能研究

转弯曲线半径小是穿梭车的优点之一,在小过弯半径工况下,曲线通过性能的好坏直接影响到穿梭车的工作状态.根据生产实际情况确定穿梭车各结构模块的具体结构参数,并建立三维模型.基于ADAMS建立穿梭车小过弯半径条件下导向轮、车体和轨道间相互作用的动力学模型,主要针对穿梭车运动部件即导向轮、车体和行走轮进行仿真和优化设计,将导向...     

BYQ-3球形机器人的动力学模型

在运动分析的基础上,基于矢量运算的Kane方程建模方法,建立BYQ-3球形机器人的完整动力学模型,并进行仿真和试验研究。分别确定球壳、框架和配重块的角速度和角加速度,以及球壳质心、框架质心和配重块质心的速度和角速度,推导球壳、框架和配重块的广义速率、偏速度、偏加速度、广义惯性力以及广义主动力,在此基础上建立BYQ-3球形机器人的完整动力学模型。通过建立转动关节的转动摩擦力矩和地面对球壳的滚动摩擦力偶矩模型对完整动力学模型进行修正。针对“长轴水平”条件下的直线运动,基于修正后的完整动力学模型进行仿真研究,同时利用BYQ-3球形机器人平台进行开环运动控制试验研究。仿真和试验结果表明：在考虑了摩擦因素后所建立的BYQ-3球形机器人的完整动力学模型是有效的。     

滑行车运行过程的动力学仿真

根据滑行车轨道形状,计算获得轨道的几何参数.基于轨道几何参数建立了考虑实际车长的滑行车动力学模型,通过Simulink动力学仿真,获得了滑行车上不同位置点运行过程中的行程、速度、加速度、车体姿态等的时间历程曲线,以及滑行车运动参数与轨道位置的关系曲线.同时计算获取了滑行车运行过程中人体的感受情况.通过与ADAMS仿真结果对比检验了此动力学模型的可信度,为轨道类车辆滑行车等的运动参数仿真提供了一种新思路.仿真结果和分析方法可为滑行车的设计、安全性评估等提供参考.     

基于ADAMS软件的小型机器人设计与仿真

应用SolidWorks软件建立小型机器人的三维模型,采用拉格朗日法建立其动力学模型,简化三维模型后导入ADAMS软件。在ADAMS软件中设置零件材料属性,添加系统各部位的约束、摩擦、运动、载荷,得到4 s内各关节角速度和角加速度随时间的变化曲线,以及末端执行机构的位移和速度变化曲线。仿真结果表明,所建立的驱动函数符合小型机器人的实际运行情况,小型机器人在工作中无大抖动,运行较平稳,各项运行参数符合设计要求。     

下肢康复机器人的结构设计与动力学分析

针对下肢运动损伤患者的康复需求,提出一种新型下肢外骨骼康复训练器,根据康复评定学中RLA分期法对人体正常步态的描述和人机工程学理论中的人体下肢尺寸及关节特点,对被动康复训练器的机构进行设计;使用SolidWorks建立三维样机模型,制造实物样机;并且建立运动学及动力学模型;通过Matlab仿真分析特出关节运动变化曲线,验证数学模型的正确性;并且通过ADAMS软件进行动力学仿真,验证模型的正常行走步态,并且得出关节角速度,关节角动量,关节力矩等变化曲线。然后分别选取RLA八分法中8个关键时期点的数据,将理论计算和模拟仿真的结果进行比较,分析误差原因。验证了运动模型的正确性,为驱动控制提供参考依据。     

准双曲面齿轮冷摆辗加工新方法及其数值模拟

针对目前准双曲面齿轮冷摆辗技术存在模具结构复杂、摆辗力相对较大等问题,提出了一种新型的冷摆辗方法。该方法简化了模具结构,采用局部线接触连续塑性成形。基于刚塑性有限元法基本理论,借助通用三维有限元软件DEFORM-3D对准双曲齿轮摆辗成形全过程进行了三维动态分析,研究了速度场量、接触区以及模具受力的分布和变化规律。研究结果揭示了准双曲面齿轮冷摆辗的变形规律。     

数控进给系统建模与动态特性分析

针对实验所搭建的800 mm行程平台进行建模与动态特性分析,找出影响机床的加工质量的主要因素并提出解决方法。利用Solidworks软件对800 mm行程平台进行三维实体建模。在ANSYS Workbench中对其简化模型进行了模态分析和谐响应分析。通过动态特性分析,验证模型简化的合理性,得到了系统的前六阶模态图和丝杠在X、Y、Z 3个方向上的幅频曲线图。频率值为101.83 Hz时,对于系统加工稳定性影响最大。实验验证,容易发生变形的部分主要是电机轴端和丝杠轴端,为选择材料提供了依据,并为以后该平台的耦合建模与仿真分析奠定了基础。     

抽油泵能耗机理数值仿真研究

应用CFX软件,建立了三维抽油泵仿真模型,利用动网格技术,对抽油泵进行了瞬态仿真分析,模拟计算了抽油泵整个冲程在不同工况时,泵阀水力损失、柱塞间隙容积损失和柱塞摩擦损失。计算结果表明冲次、井液含水率、泵径、泵间隙级别对抽油泵水力损失功率、容积损失效率和摩擦损失功率有不同的影响。     

一种纱线张力数字化仿真模型

在ADAMS/View中建立了六连杆开口机构的CAD模型,并对其进行了运动学仿真分析。通过线性弹簧来代替实际纱线,创建了一种可以模拟纱线张力动态变化的虚拟仿真平台。通过动态仿真获得了纱线形变量和纱线张力变化曲线,并将实测结果与仿真结果进行比较,验证了该模型的合理性和可行性,为纱线张力的测试提供了一种新思路。     

自驱动关节臂测量机结构设计与仿真分析

为了使自驱动关节臂测量机的结构满足测量和定位精度要求,通过分析自驱动关节臂测量机的工作原理,建立了测量机的运动传递模型,完成了测量和定位误差源分析,在此基础上对关键部件进行设计和选型。对测量机进行了整体结构设计和关节结构设计,得到最优设计方案,在此基础上推算出各个关节的重力矩及惯性矩,完成了各关节模组的选型。建立了测量机的三维虚拟样机,对虚拟样机的几种典型测量姿态进行了静力学和结构变形分析,根据仿真结果进行优化设计,使测量机在典型和极限测量姿态下的静态变形均符合设计要求。针对测量机测量过程的触测段进行动态变形仿真,仿真结果表明竖直(Y)方向动态变形误差较大,需要建立动静态误差补偿模型进行修正。进一步对测量机进行模态分析,分析结果表明测量机的最高运行频率低于最低阶固有频率,不会产生结构共振以致影响测量和定位精度。     

旋转超声电解复合加工小孔的仿真加工

为研究旋转超声电解复合加工小孔的成型过程,进行了旋转超声电解复合加工小孔试验,得到了不同加工时间孔的截面,并根据试验参数,进行了基于ANSYS的二维仿真加工和三维仿真加工。对小孔的入口直径、底面直径和加工深度进行了对比分析,结果表明由于三维仿真加工中采用了管电极,并考虑了电解加工中阴极超声高频振动对电解液电导率的影响,故其仿真结果更加接近试验值,间接证明了旋转超声电解复合加工小孔三维仿真加工的可靠性,展示了不同时刻的三维加工型腔,为旋转超声电解复合加工的成型过程和成型规律的研究提供了参考。     

Application of a flexible structure artificial neural network on a servo-hydraulic rotary actuator

In this article the results of the application of a flexible structure artificial neural network for controlling the angular velocity of a servo-hydraulic rotary actuator are discussed. A mathematical model for the system is derived, and a flexible artificial neural network (ANN)-based controller with the feedback error learning method as a learning algorithm is applied to the system. The neural network-based controller has a feed-forward structure and three layers. The flexible bipolar sigmoid function was used as the activation function of the network. The simulation and experimental results show good performance of the developed method in learning the inverse dynamic of the system and controlling the angular velocity of the rotary hydro motor. The advantages of the developed method for servo-hydraulic actuators over other traditional approaches are discussed.     

基于虚拟样机技术的采煤机行走机构运动学仿真

阐述了采煤机行走机构工作原理,应用UG和ADAM S对某大型采煤机行走机构建立虚拟样机,并对此样机进行运动学仿真分析,得出虚拟样机各级传动角速度与理论设计值之间的误差,分析结果为采煤机行走机构的结构设计与动力学仿真分析提供了理论依据。     

RV减速器传动系统动力学特性分析

为深入研究工业机器人用RV减速器动力学特性,采用集中参数法,综合考虑啮合阻尼、时变啮合刚度以及综合啮合误差,建立了RV传动耦合扭转动力学模型,通过数值解法对建立的动力学方程进行求解,得到其振动位移、振动角速度响应及各齿轮副动态啮合力。基于UG与ADAMS建立RV减速器动力学模型,进行仿真分析实验,验证动力学模型的正确性。通过改变啮合刚度分析了啮合力的变化,随着啮合刚度的增加,在一定范围内,传动过程中的啮合力更加稳定,为RV减速器的故障诊断和优化设计奠定基础。