基于神经网络的平面五杆可调机构的动力学解析模型

应用Kane动力学方法对平面可调五杆机构进行了动力学分析,建立了平面五杆机构的动力学解析模型。并研究了构件几何参数和物理特性对广义驱动力矩的影响规律。在此基础上,应用BP神经网络对可调五杆机构逆动力学模型进行了辨识,将整个动力学模型系统分为3个子系统,分别采用BP神经网络系统对广义质量矩阵、向心力哥氏力矩阵和重力矩阵进行学习,求解得到可调平面五杆机构的逆动力学模型问题。     

基于可重构思想的通用平面连杆机构运动分析程序的实现

为提高运动分析程序的通用性以及程序代码的利用率,在分析平面连杆机构组成特点的基础上,提出将可重构思想应用于通用平面连杆机构运动分析程序的实现,即根据机构运动简图,通过依次调用原动件及各基本杆组对应的运动分析单元,重构出相应的运动分析程序.并通过应用实例说明通用平面连杆机构运动分析程序的建立和应用方法.     

基于核主元分析和支持向量机的f-CaO含量预测

将核主元分析和支持向量机相结合,运用核主元分析对数据样本进行非线性特征提取,得到更易于回归的特征主元分量,达到了降低支持向量机的输入空间维数,然后运用最小二乘支持向量机进行训练,通过网格搜索和交叉验证确定最小二乘支持向量机的最优参数.建立了预测水泥熟料游离氧化钙含量的核主元分析支持向量机模型.计算结果表明提出的模型能有效地预测水泥熟料游离氧化钙含量.     

粘滞阻尼器与金属屈服耗能器的设计参数与性能比较

非线性粘滞阻尼器和无粘结支撑等金属屈服耗能器是今后结构抗震设计与加固的主要手段之一．针对这两类耗能装置,根据基本的模型参数将非线性的耗能特性转化为线性条件下的等效阻尼比,考察各基本参数的影响情况和合理的参数值,并分析了框架剪力比等结构设计中的重要参数．再通过单自由度系统的动力时程计算,分析了阻尼耗能与滞回耗能的能量耗散情况．结果表明,金属屈服耗能器一定程度上改变了结构的动力特性,能显著减小结构的总能量输入,并减小对结构的延性需求,在等效阻尼比接近的情况下具有比粘滞阻尼器更突出的耗能性能．     

杆长和惯性参数可变的平面可调五杆机构的动力学解析模型

可调机构模型的建立是研究可调机构控制问题的前提。基于运动分析、凯恩动力学方程和数字-符号方法，首次建立了杆长和惯性参数可变的平面可调五杆机构的动力学解析模型。将动力学模型的推导问题转化为特定条件下运用运动学和动力学计算公式求解机构驱动力矩的问题。将广义坐标以及杆长和惯性参数作为符号量，导出了模型矩阵元素的数字-符号表达式。研制的软件可以应用于研究广义坐标、杆长和构件的惯性参数对驱动力矩的影响。在计算机上离线生成了机构的动力学模型，大大减少了在线计算量。给出的机构动力学仿真实例证明了此方法的有效性。     

基于关联矩阵归并运算的平面连杆机构的结构识别

定义了基于关联矩阵的一种运算 ,进而实现了平面连杆机构中基本杆组的识别以及运动递推路线的自动生成 ,为智能分析软件提供了更加高效的算法     

带预测有效约束的边界元全解析敏度分析

建立了边界元的全解析敏度分析技术，并将该技术与通用的形状优化设计相结合，在求解最优化问题时，把预测有效约束的方法用于该算法中，用这种新算法对二维的平面应力下的弹性体进行形状优化，在优化例题时，用加权求和法处理该例题的多目标问题，最后获得满意的结果。     

有源补偿器直流侧电压控制系统

阐述有源补偿器控制系统的工作原理。基于交直流侧时瞬功率平衡原理，建立了ｄ－ｑ－ｏ坐标系下直流侧电压闭环动态数学模型，推导了系统在比例积分控制下的稳定性判据，获得了主电路参数对系统稳定性影响的重要结论。通过对控制器有关参数的优化设计及仿真分析，证明了理论分析的正确性。     

活齿少齿差传动力学模型和强度分析

本文建立了活齿为滚子、激波器为偏心圆、活齿架的导槽为平面而形成的内齿轮齿形为其共轭曲线的少齿差传动受力模型。根据阻力功和动力功相等的原理,推导出关键参数激波器转臂轴承对活齿的最大作用力.得到了各啮合副的受力分布表达式。并根据文[2]的光弹性实验结果,建立了活齿少齿差传动的强度分析模型。得到了主要传动部件固定内齿轮、活齿架和转臂轴承的强度计算公式。为工程设计提供了一个简便的计算方法,     

Dynamics Response and Non-linear Characteristics Analysis of Complex Planar 2-DOF Mechanism with Revolute Clearances

二自由度含回转间隙九杆机构的动力学响应及非线性特性分析

陈修龙 潘鹏

（山东科技大学 机械电子工程学院,山东 青岛,266590）

创新点说明：

现有研究主要集中在单间隙的单自由度机构上,而考虑多间隙多自由度的机构研究较少,本文以含双间隙具有两个自由度的新型九杆机构为对象,该机构中的三角板处于摆杆位置,其承载能力较大,可作为多连杆压力机的主体机构,对此机构进行了系统的动态响应研究,分析了机构在不同间隙位置、间隙值和间隙数下的动态响应;当前针对机构混沌现象的研究较少,本文也着重研究了转动副间隙处的混沌现象,分析了其非线性特性,并利用相图和庞加莱映射图对其混沌现象进行了识别,给出了不同间隙值和驱动速度下的分岔图。

研究目的：

由于制造、装配误差和磨损等原因,机构中必然存在间隙,降低了机构的使用寿命和工作精度,对平面机构的动态响应有很大影响。通过本文研究可较准确地预测含间隙九杆机构的动力学特性,为机构的间隙设计、混沌控制和可靠性设计奠定基础。

研究方法：

首先,采用L-N模型建立了机构的法向接触力模型,利用改进的库仑摩擦模型建立了机构的切向摩擦模型,利用拉格朗日方程建立了多间隙平面机构的动力学方程。然后,利用MATLAB软件分析了含多间隙九杆机构在不同间隙数、不同间隙值和不同位置下的动力学特性。最后,利用庞加莱映射和分岔图研究了机构在不同间隙值和不同驱动速度下的非线性动力学特性。

研究结果：

随着间隙值的增大,含多间隙九杆机构的动态响应峰值和振动频率增大,间隙处的轴心轨迹变得更加混乱,机构的输出精度降低。随着间隙数的增加,机构的动态响应峰值和振动频率增大,输出精度降低。随着间隙值的增大,机构的运动由周期状态变为混沌状态。随着驱动速度的增大,机构的混沌现象更加明显。

结论：

1）采用L-N模型建立机构的法向接触力模型,利用改进的库仑摩擦模型建立机构的切向摩擦模型。通过拉格朗日乘子法,建立了改进的动力学模型。

2）分析不同间隙位置、间隙值和间隙数对机构动态响应的影响。不同位置间隙对机构动态响应的影响不同。随着间隙值的增大,机构的动态响应峰值和振动频率增大,间隙处的轴轨迹变得更加混乱,机构的输出精度降低。随着间隙数的增加,机构的动态响应峰值和振动频率增大,输出精度降低。其为机构间隙的选择和设计提供了可靠的依据。

3） 研究不同间隙和驱动速度对间隙接头处非线性特性的影响。利用相图和庞加莱映射图分析机构中的混沌现象,得到不同间隙值和不同驱动速度下的分岔图。结果表明,随着间隙值的增大,机构的运动由周期状态变为混沌状态。合理的间隙值有利于机构的稳定。随着驱动速度的提高,机构的混沌现象更加明显。因此,适当降低驱动速度也有利于提高机构的稳定性。

关键词：平面连杆机构;转动间隙;动态响应;非线性特性;混沌现象

     

基于压电堆式作动器的主动隔振研究及其仿真分析

以压电堆为作动器并安置于某机载精密仪器结构中,建立了结构主动隔振系统的动力学模型;针对该模型,建立了基于线性二次型Guass(LQG)最优控制理论的控制方法,对结构振动隔离的理论方法进行了研究并基于Simulink进行了数值仿真分析.仿真结果显示,所研制的隔振系统能够很好地隔离源自基座的位移激励,证明了所研究的隔振方法在理论上是有效的和可行的,从而为进一步的实验研究奠定了基础.