基于CMAC的船舶操舵系统负载模拟器复合控制

 利用键合图建模与仿真方法，建立了某船舶操舵系统负载模拟器与操舵系统联动的扩展键合图模型．针对多余力严重影响施力系统动态加载性能的特点，提出了基于CMAC神经网络的复合控制来提高施力系统的动态加载性能，并给出了具体的控制结构和算法．通过对系统的动态仿真表明，该方法对改善电液负载模拟器的动态加载性能具有明显效果．     

含铰间隙平面连杆机构动力学建模与仿真向量键合图法

为提高含铰间隙平面连杆机构动力学建模与仿真的效率及可靠性,提出了相应的向量键合图法。通过无质量杆-弹簧阻尼元件来描述旋转铰间隙,建立其向量键合图模型。在此基础上,给出了含铰间隙平面连杆机构向量键合图模型的建立方法。针对该类机构向量键合图模型的微分因果环问题,提出了有效的解决方法,克服了其给机构自动建模与仿真所带来的代数困难。应用相应的算法,实现了含铰间隙的机电耦合系统计算机辅助动力学建模与仿真。通过实际算例验证了所述方法的可靠性和有效性。     

肘杆式压力机机构动力学建模与分析向量键合图法

为提高肘杆式压力机机构动力学建模与分析的效率及可靠性,提出了相应的向量键合图法。由系统向量键合图模型基本场及结型结构的输入、输出向量间的代数关系,推导出便于计算机自动建立的系统驱动力矩及运动副约束反力方程的统一公式;根据运动约束关系,将平面运动构件、旋转铰及移动副的向量键合图模型组合起来,建立了三角形肘杆压力机机构的向量键合图模型。通过有效的增广方法,消除了机构向量键合图模型中的微分因果关系,克服了其给机构自动建模所带来的代数困难;在此基础上,实现了三角形肘杆压力机机构动力学自动建模与计算。结果揭示了脉冲形式的工作阻力对机构动力学性能的影响,说明了所述方法的有效性。     

双曲柄串联曲柄滑块压力机机构计算机仿真向量键合图法

为提高双曲柄串联曲柄滑块压力机机构动力学建模与仿真的效率及可靠性,提出了相应的向量键合图法。根据机构构件间的运动约束关系,将机构运动构件、旋转铰及移动副的向量键合图模型组合起来,建立了双曲柄串联曲柄滑块压力机机构的向量键合图模型。通过有效的增广方法,消除了机构向量键合图模型中的微分因果关系,克服了其给机构自动建模所带来的代数困难。在此基础上,实现了双曲柄串联曲柄滑块压力机机构动力学自动建模与仿真,分析了脉冲形式的工作阻力对机构动态性能的影响,说明了所述方法的有效性。     

新型压滤机液压控制系统的研制

 针对压滤机的工艺要求，在对新型压滤机液压控制系统研究设计的基础上，利用功率键合图方法建立了压滤机液压系统数学模型，并运用Matlab语言进行动态特性仿真．在压滤机现场实际运用表明该系统性能达到了预期目标，为压滤机液压系统优化设计提供了依据．     

空间弹簧阻尼并联振动模型的键图仿真

键图是振动系统建模的有效方法，它易于描述一维的单自由度和多自由度振动。将键图扩展应用到任意多个弹簧阻尼并联的空间多自由度振动系统，基于牛顿-欧拉法建立空间质量块的键图模型，将其和空间任意个并联的弹簧阻尼模型按照因果关系连接起来，再进一步补充添加角速度变换模块和运动学反解等模块就形成了描述空间多自由度振动系统的一般模型。以一个液压Stewart平台为实例进行仿真，仿真结果验证了模型的正确性，该模型对于研究空间复杂振动系统具有参考价值。     

含持续预载的旋转弹簧振动系统键合图建模与仿真*

针对键合图难以表达的弹簧初始载荷的添加和保持问题,以含持续预载的旋转弹簧振动系统为研究对象,用两个容性元件描述含持续预载的弹簧,根据振动系统的拉格朗日方程,建立整个系统的键合图模型,采用20 - sim仿真软件对含有持续预载和不含持续预载的模型分别进行仿真,研究其对质量块振动特性的影响,为验证键合图模型的正确性,运用ADAMS软件对系统进行动力学仿真,两种软件仿真结果进行对比,验证含持续预载的旋转弹簧振动系统键合图模型的正确性.     

一种矿车超速感应机构的键合图建模与仿真研究

基于键合图理论,建立一种矿车超速感应机构的键合图模型.在20-sim仿真软件环境下,建立混合仿真模型,进行动力学仿真,得到超速感应机构的滑芯位移曲线图和转动角速度曲线图.仿真结果表明超速感应机构的滑芯能够在临界速度下甩出足够的长度以触发后续的制动装置,验证了超速感应机构设计合理.研究工作为机构的动态设计与分析提供了一种可借鉴的新方法.     

问隙接触碰撞副键合图建模及应用

针对间隙接触碰撞副建模及其计算比较复杂且难以求解的问题,根据间隙接触碰撞副的运动特点,将接触过程中的接触力划分为3个状态,阻尼力分为2个状态,通过引入功率结型结构,建立间隙接触碰撞副的开关键合图模型,并以槽轮机构为例,建立了考虑滚子与轮槽之间间隙的键合图模型,运用20-sim仿真软件对模型进行了仿真.仿真结果与采用AD...     

湿喷机液压制动系统制动阀性能研究

为了研究串联式双回路液压制动阀对湿喷机制动性能的影响,根据制动阀结构及工作原理,考虑稳态液动力等非线性因素,采用键合图理论建立了液压制动系统的动力学模型,基于MATLAB平台仿真分析了制动阀的静、动态特性,并在湿喷机上搭建实验平台进行其制动性能测试。结果表明：制动阀输出压力具有比例特性,后桥制动响应快于前桥,且后桥制动压力约大于前桥制动压力0.2 MPa;制动阀双段制动压力梯度的设计可以满足湿喷机在高低速行驶时动能差别较大的制动需求;制动阀阶跃响应迅速,系统能在0.3 s内趋于稳定,且无明显压力超调,制动性能稳定;在制动阀复位阶段,制动油缸将工作腔油液迅速排入油箱,解除制动。制动压力的测试值与仿真值基本吻合,验证了所建模型的准确性。研究结果可以为制动系统的参数匹配和制动阀结构优化提供参考。     

基于Modelica的液压起升机构动态特性分析

在多领域统一建模仿真平台MWorks下,采用Modelica语言建立液压起升机构的多场耦合仿真模型,对吊重瞬间离地起升这一典型工况进行动态仿真,分析液压起升机构的动态特性,以及变量泵容积调速系统在减小冲击方面的影响。结果表明,采用建立的仿真模型能够较好地模拟起升机构性能,反映液压耦合的作用,为起升机构的设计提供理论依据     

二自由度不对称迟滞振动压实系统的响应计算

分析了振动压实过程中被压实材料的不对称迟滞特性,建立了一种分段线性的不对称迟滞模型。在一次近似的前提下,利用谐波线性化方法,将迟滞非线性恢复力转化为等效刚度和等效阻尼表示,用优化算法求解频响方程,得到了二自由度迟滞振动压实系统的幅频响应。通过数值算例分析了模型参数对系统动态响应的影响,发现由于迟滞非线性的存在,随着激励幅度的增大系统会出现软化的趋势。     

基于刚柔耦合的液压挖掘机机械臂非线性动力学研究

为准确描述液压挖掘机机械臂动动力学模型,根据柔性多体动力学理论,采用模态函数描述臂架的弹性变形,利用LAGRANGE定理和虚功原理建立挖掘机臂架系统刚柔耦合的非线性动力学方程。对已建立的动力学方程利用MATLAB进行数值求解, 运用仿真软件ADAMS及NASTRAN建立液压挖掘机机械臂刚柔耦合模型并进行仿真分析,通过对比二者结果表明动力学方程建模方法的正确性。运用数值求解的方法进行模态计算和动力学响应分析,求解相关几何参数的一阶固有频率灵敏度,分析了影响机械臂动力学特性的主要模态参数,为进一步研究其结构优化及运动精度控制提供依据。     

一管多机布置抽水蓄能电站非线性动力学建模与瞬态分析

一管多机布置抽水蓄能电站存在共用管段引水系统,其中共用管段的水力耦合相互作用是抽水蓄能电站系统动力学建模的关键。考虑共用管段水力系统耦合作用,将其分解成多个仅依赖于各子管段流量的单变量函数,通过结合水泵水轮机组动态特性,建立一管多机布置抽水蓄能电站非线性动力学模型。利用数值模拟探究了两机在额定工况并列运行时,一机突甩全负荷在不同导叶关闭规律且另一机组在调速器PID控制下,对各支管内机组流量、水头、出力动态特性的影响规律。仿真结果表明正常运行机组出力和流量动态响应具有正相关关系,机组水头动态响应与其流量和出力具有负相关关系,且波动周期相近。突甩负荷机组水头与流量的动态响应与导叶关闭规律密切相关,突甩负荷机组水头波动程度始终高于正常运行机组水头,且两机组水头波动周期相近;研究结果为探究一管多机抽水蓄能电站系统瞬态动力学建模与稳定性调控提供理论参考。     

高速列车振动荷载作用下电缆隧道结构动力响应分析

城市中地下管线铺设较为复杂,城市轨道或者城际高速铁路会修建在地下管线上方。以京津城际轨道交通工程为例,研究高速车辆振动荷载对铺设地下管线的隧道结构产生的动力影响。运用耦合动力学,建立了车辆-轨道耦合系统振动分析模型,计算高速列车通过时车辆-轨道耦合系统的动力响应。结合有限元理论,建立桩板-土体-隧道一体化纵横垂向空间耦合动力仿真模型。将车辆-轨道耦合系统振动分析模型得到的荷载谱,作为外部激励作用在动力仿真模型上,对电缆隧道的动力响应进行研究。计算结果表明,京津城际铁路运营后高速列车振动荷载的动力作用不会对桩板结构下的电缆隧道产生显著的不利影响。     

隧道施工多功能铺设台车液压系统设计及其响应特征分析

在隧道施工中，防水工序的施工质量及效率直接影响着工程进度。针对采用传统的脚手架人工棍棒托顶铺设防水材料存在劳动强度大、铺设效率低、安全稳定性差等问题，设计了一款多功能铺设台车及其液压控制系统。首先，介绍了台车的总体结构，它由门架支撑机构、行走机构、卷扬机构、爬行小车及同步机构、伸缩平台及顶撑机构等部分组成；然后，在分析液压系统的工作要求及工作原理的基础上，对液压系统的参数及液压元件进行了分析计算和选型，确定了最优方案；随后，根据液压系统并联回路的特征，重点针对整升回路采用AMESim软件建立了液压仿真模型进行动态仿真分析，得到液压缸工作时的压力、流量、位移等响应特性曲线。实验结果表明液压系统设计合理、响应速度快、性能稳定、可靠性高，可满足工作要求。研究结果可为铺设台车液压系统的优化设计提供指导。     

间隙对两轴液压振动试验系统动力学影响的研究

为了分析间隙对两轴液压振动试验系统动力学响应的影响,建立了间隙副连续碰撞力学模型,将含间隙副的系统模型导入 ADAMS中进行仿真分析,同时,搭建了一套实验系统并进行了简谐异步激振输入下的实验分析。仿真和实验结果表明：在激振器异步且运动副间隙尺寸一定的情况下,两个激振器之间产生了耦合振动效应,其稳态输出加速度响应有明显的波动,同时,随着激振频率和激振幅值的增加,系统峰值加速度响应急剧增加。因此,为了消除间隙副非线性因素的影响,合理设计两轴激振试验系统转动副间隙具有重要意义。     

汽车液阻悬置动特性和隔振性能分析

为分析某一型号轿车发动机液阻悬置在低频的动态特性,建立该悬置集总参数模型,应用MATLAB软件仿真的动特性曲线与试验曲线基本吻合,表明所建立的液阻悬置模型能较精确分析该悬置的动特性;并应用ADAMS/CAR软件建立整车模型,通过整车仿真来比较液阻悬置和橡胶悬置的隔振性能,结果表明前者具有更好的隔振性能。     

液压凿岩机回弹缓冲装置设计与实验研究

液压凿岩机钎杆回弹造成了机体刚性冲击,降低了凿岩机的工作效率和使用寿命,针对此不足,通过回弹波动理论分析,提出了回弹速度的计算方法和回弹缓冲装置的设计方法,从蓄能器的耦合和局部阻力角度建立缓冲活塞的数学模型,得出了缓冲活塞运动的非线性方程.利用Simulink对缓冲活塞进行了运动学仿真,分析了预充压力对回弹缓冲装置的动特性影响和其对工况的响应能力,并与实验结果进行对比,验证了仿真的准确性.结果表明:回弹速度与预充压力无关,与工作介质有关,介质系数增大,回弹速度增大.回弹缓冲装置设计有很好的工况响应能力,增加了液压凿岩机的可靠性,工作效率提高了7.23%,更符合实际工况要求.