基于空间可展机构可靠性设计分析

空间可展机构具有展开性能好、稳定性高、可延展性的特点,可适用于太阳能帆板展开机构、太空平面反射天线等领域,空间可展机构在展开和折叠时需要满足高精度、重量轻的要求,需要进一步对其进行模型设计分析与研究。为提高空间可展机构在展开和折叠时的运动精度,基于空间可展机构的杆件尺寸误差、装配误差和主动件角速度周期性波动误差的情况下,利用常规设计方法和可靠性设计方法分别对空间可展机构的驱动杆直径进行设计计算。结果表明：利用可靠性设计方法计算不仅可以起到优化杆件作用,还提高了可展机构的可靠度,验证了可靠性设计对于研究空间可展机构的可行性与有效性,同时对推进空间可展机构的工程应用具有一定的基础理论支撑与实际价值。     

典型机构运动可靠性的仿真研究

机构的运动可靠性理论分析是一个非常复杂的过程，目前均以简化的计算方法进行计算，这势必会给计算结果带来无法预计的误差。为避免这种误差的出现，应用机械系统动力学分析软件——ADAMS作为机构运动可靠性分析的平台并进行二次开发，最终形成常用机构运动可靠性的仿真分析模块。以曲柄滑块机构为例，使用CAD软件建模之后导入ADAMS，再利用ADAMS进行机构的变参数设计，从而建立机构的仿真模型，使用此分析模块进行仿真分析，并应用蒙特卡洛法进行计算。通过与传统方法相比较，此仿真研究方法是可行的。     

运动机构强度可靠性优化设计

研究的目的是建立一种运动机构强度可靠性优化设计方法.在用基本杆组法进行机构运动分析和动力分析的基础上,分别以构件材料强度、密度、截面尺寸为随机变量,机构质量为目标函数,可靠性指标为约束函数,构件截面尺寸为设计变量,将传统优化设计与可靠性分析相结合,建立基于基本杆组法运动机构强度可靠性优化设计的均值模型.以曲柄滑块机构为例,用一次二阶矩法进行实例仿真,得到设计变量的最优解.     

软顶篷折叠机构优化设计

根据某型软顶敞篷车顶篷的运动功能要求,设计出一种三截式八杆折叠机构,对该机构进行了尺寸综合,推导了满足展开和收折位置的折叠机构数学模型,从而实现机构的参数化设计与分析。在此基础上,以折叠机构占用行李箱空间最小化为目标,建立了顶篷折叠机构的优化模型,采用模拟退火法进行优化求解,得到了机构的最佳尺寸。最后建立了顶篷折叠机构的三维模型,并进行运动仿真分析,验证了机构的合理性。     

一种机构运动可靠性的研究方法

利用机械系统动力学分析软件—ADAMS作为机构运动可靠性分析平台，进行机构的变参数设计，从而建立机构运动可靠性的仿真模型进行仿真分析，并应用蒙特卡洛法进行计算，在整个求解过程中，不需根据机构运动建立、求解复杂的解析数学方程，是机构运动可靠性分析计算的一种行之有效的方法。以曲柄滑块机构为例，研究考虑几何尺寸误差和运动副间隙误差对机构运动可靠性的综合影响。与传统方法相比较，使用该方法所得结果更加精确，而且适用于复杂机构，便于工程实际应用。     

一种空间模块化桁架式展开机构及其运动过程分析

为设计一种折叠率高的新型空间桁架式展开机构并分析其运动过程,提出了由两个四棱锥对称布置组成的空间2自由度模块化可展单元。首先,阐述了空间桁架式展开机构的模块化组成原理。其次,根据机构顺利折叠条件推导了构件的几何协调方程。最后,根据展开过程的动作特征,将空间桁架式展开机构简化为平面机构并计算自由度,基于闭环矢量法对机构进行运动学分析。     

球面四杆函数生成机构优化设计

为了提升连杆机构设计质量和机构运动性能,对球面四杆函数生成机构展开运动学分析,在考虑不确定因素影响下运用一次二阶矩法建立球面四杆函数生成机构运动精度可靠性模型,同时建立了以连杆机构函数输出运动误差的最大值、函数输出运动精度失效概率和函数输出误差均值与标准差平均值之和为目标函数的3种优化模型,并通过实例数值仿真对3种优化模型进行对比分析.     

基于自适应神经网络的多模式小失效概率分析方法

针对水陆两栖飞机的襟翼运动机构小失效概率可靠性分析问题,首先通过开展气动载荷模拟分析得到注水灭火典型剖面的载荷历程曲线,并将其简化加载于襟翼运动机构模型中进行仿真分析。然后考虑摩擦系数、装配位置等因素的随机不确定性,建立了具有襟翼机构卡滞和运动精度不足两种失效模式的可靠性模型。为了提升分析效率,建立了一种基于自适应神经网络的可靠性分析方法。通过引入超球抽样使得样本点在整个标准正态空间内均匀分布,利用最优超球面将样本空间进行划分,大大缩减了样本空间。同时提出了一种新的学习函数来避免对不重要的区域进行探索,以找到最佳训练点进行模型更新。最后通过数值算例验证算法的计算效率和精度,进而实现了水陆两栖飞机襟翼运动机构可靠性的高效高精度分析。     

基于时域-误差模型的运动时变可靠性研究

随着机械系统越来越复杂,研究运动时变可靠性变得非常重要。为了提高机构运动可靠性分析的效率和精度,通过概率法分析机构运动误差,基于最大熵原理和随机过程理论建立时域-误差可靠性模型。以6轴机器人机构作为研究对象,综合动态和静态运动误差。应用Adams对机构进行运动学仿真。应用蒙特卡洛法进行计算。取前5个运动周期的100个误差样本,通过建立ARIMA模型估计运动误差。应用最大熵原理推导概率分布,然后使用时域-误差模型法求解运动时变可靠度。通过与仿真方法进行对比,验证了时域-误差可靠性模型在运动可靠性研究中的正确性和有效性,为今后的研究提供参考。     

车载折叠机构设计与有限元仿真分析

文中在充分考虑人机工程学的基础上设计了一种特种车辆所用的车载折叠机构。以第50百分位操作人员为例，对车内作业空间进行布局规划，综合水平、垂直作业区域设计设备用折叠机构，并对机构铰接点进行运动学分析，仿真各点运动轨迹，以保证操作人员的舒适性与安全性。同时，对折叠机构关键件的运动速度进行分析，结合分析数据对其进行有限元仿真，以保证设计满足工程需求。     

典型机构容错设计中的运动可靠性分析

根据容错技术和运动可靠性理论，给出了典型机构的运动误差及运动可靠性的分析方法，提出了机构在动态过程中的运动可靠度计算模型，从而为机构的动态质量分析提供了一条新的途径。     

基于机构运动精度的可靠性虚拟实验方法研究

基于虚拟样机仿真分析软件ADAMS的虚拟仿真环境,对应用广泛的曲柄滑块机构开展基于可靠性的虚拟实验研究.首先建立机构的虚拟样机,模拟机构真实实验条件,逼真地展现真实的实验场景.实验中通过Monte Carlo计算方法和参数化建模技术,综合考虑机构的尺寸误差和运动副间隙误差对机构运动可靠性的影响.通过虚拟实验分别获取关于执行机构位移、速度、加速度误差的大样本数据,并由此得到误差的分布规律,求取误差的可靠度.最后,以VC 6.0为开发平台,开发了该虚拟实验系统,该实验系统能代替真实实验,使实验次数可以不受限制.     

摆动推杆盘形凸轮机构运动精度可靠性分析

运用多种误差分析方法,从机构运动学角度,研究了摆动推杆盘形凸轮机构在考虑基本尺寸误差、运动副间隙及凸轮和滚子表面被磨损三种情况下的摆杆摆角误差的计算方法。以可靠性工程和概率论理论为基础,将各种原始误差均视为随机变量,建立了综合考虑各项误差的机构运动精度可靠性分析模型,提出了相应的摆动推杆盘形凸轮机构运动精度的可靠性分析和计算方法。     

机构容差及其运动可靠性

分析了机构精确运动与其组成元件精度之间的关系,提出了该机构精确运动到某一位置的可靠性计算方法。文中的算例进一步阐明了这一方法的基本概念。     

变速箱换挡机构试验方法研究及试验台设计

目前,叉车换挡机构的可靠性试验大多采用专用的试验台进行。这些试验台利用设置好的程序来控制步进电机,实现各挡位的换挡动作。虽然这种试验方式可以对换挡动作进行精确平稳的控制,但是忽略了换挡手柄在实际工作过程中受到的冲击。需要找到一种更接近实际工况的试验方法对换挡机构进行试验,才能较为准确地得到结构的真实可靠性信息。     

基于故障形成过程的机构可靠性分析

从机构输出参数入手,论述机构功能输出参数的变化规律,重点研究机构故障的形成过程,建立了机构渐发性故障模型和突发性故障模型。以此模型为基础,对机构可靠性进行分析,得出计算机构可靠性的方法。     

基于连续接触“有效长度模型”及Archard磨损的运动可靠性分析

以某装卸机械中的铰链四杆机构为例,提出了一种运动可靠性的计算方法。将原始杆长尺寸误差、铰链间隙误差及磨损量误差均视为随机变量,基于诸影响因素均服从正态分布的假设,对机构进行了运动可靠性分析数学模型及计算机编程计算。对"有效长度模型"理论进行改进,建立了连续接触的"有效长度模型"。根据Archard磨损理论,对机构进行运动及受力分析,建立新的运动副磨损模型。使用Matlab软件对实例进行编程计算,定量对比分析了上述因素对机构装卸手臂输出位移可靠度的影响程度。此方法不仅结果更加精确且更接近工程实际。     

弹性曲柄滑块机构的运动精度可靠性分析

将弹性曲柄滑块机构的杆长、截面尺寸、铰链间隙、质量密度、弹性模量等几何、物理参数均视为随机变量,对机构输出运动进行了静态和动态误差分析。应用微小位移的线性叠加原理分别对静态、动态误差进行了综合,建立了机构输出运动精度可靠性分析模型。通过算例,考察了机构输出运动精度可靠度的影响因素,结果表明随着机构转速的提高,机构的动态弹性变形将成为影响机构运动精度可靠性的主要因素。