ZnO纳米弹簧的横向与轴向刚度分析

分析了ZnO纳米碳管弹簧在横向、轴向载荷作用下的变形,给出了ZnO纳米碳管弹簧的横向刚度Kr与轴向刚度K1的表达式,为验证Kr、K1公式的有效性,还将一ZnO纳米弹簧Kr、K1的理论解和相应的实验结果、有限元结果进行了比较,结果发现,理论解和实验结果、有限元结果均较为接近。ZnO纳米弹簧的横向刚度与轴向刚度表达式对人们进一步研究碳管纳米弹簧的力学特性具有重要的参考价值。     

碳管纳米弹簧的横向与轴向刚度分析

分析了碳管纳米弹簧在横向、轴向载荷作用下的变形,给出了碳管纳米弹簧的横向刚度Kr与轴向刚度Kl的表达式.为验证Kr、Kl公式的有效性,还将-碳管纳米弹簧Kr、Kl的理论解和相应的试验结果、有限元结果进行了比较.结果发现,理论解和试验结果、有限元结果均较为接近.本文碳管纳米弹簧的横向刚度与轴向刚度表达式对人们进一步研究碳管纳米弹簧的力学特性具有重要的参考价值.     

包装送纸机构运动学及动力学仿真分析

目的 为了提高包装送纸装置的生产效率,使用一种六杆机构应用于包装送纸装置中,并对它进行运动学及动力学仿真分析,验证它在运动过程中是否满足实际工作要求。方法 使用矢量解析法和分离体法建立该六杆机构的运动学模型和动力学模型,并采用ADAMS仿真软件对该六杆机构进行运动学仿真和动力学仿真。结果 通过对六杆机构进行运动学仿真分析,得到了输出滑块4的位移、速度和加速度曲线,该机构在水平方向的行程为680.26 mm,满足实际工况要求。通过对六杆机构进行动力学仿真分析,得到了六杆机构各铰接点的受力大小和施加在曲柄1上的平衡力矩大小,该机构在送纸行程时,各铰接点受力和平衡力矩变化较小,该机构在送纸完成后的回返行程时,各铰接点受力和平衡力矩变化较大。结论 分析仿真结果后发现该六杆机构在运动过程中满足实际工作要求,能够较好地运用于包装送纸装置中。     

约束膜式空气弹簧的刚度建模与分析

针对空气弹簧实际刚度与理论值相差较大的问题,建立了约束膜式空气弹簧的改进刚度模型。改进模型兼顾弹性膜弧长变化及其变形引起的腔室体积变化,理论与实验刚度的偏差为9.67%,相比传统模型计算精度提高7.63%。基于改进刚度模型的分析结果表明:大腔室体积、小有效面积、大弹性膜圆弧半径的结构设计,高弧长变化率的材料及高充气压强的工作方式有利于实现低刚度隔振特性。该研究为大承载、低频/超低频约束膜式空气弹簧的结构优化设计与精密加工提供了有效的理论依据。     

基于ADAMS模切机肘杆机构特性分析

通过在ADAMS/View中建立肘杆的虚拟样机,进行了相关运动学、动力学仿真,得到了本肘杆机构各杆件受力曲线,以及模切机负载扭矩曲线和极限功耗、平均功耗,为杆件的具体尺寸设计、材质的选择、疲劳寿命分析,以及原动机的选型等后续设计提供了依据。     

四自由度全柔顺并联机构刚度分析

利用动力学方程求出4 CRU型全柔顺并联机构支链的刚度,并用ANSYS软件仿真结果验证此种方法的正确性,为求全柔顺并联机构整体刚度提供了依据;本文基于4 CRU并联机构的运动特性,采用传统柔性并联机构的构成方式设计了具有全柔顺特性的新型4 CRU的全柔顺并联机构;利用动力学方程对全柔顺支链刚度进行计算;采用ANSYS软件建立4 CRU型全柔顺机构支链模型,并对其刚度进行仿真实验对比研究;仿真结果与计算结果基本上一致,验证了分析方法的正确性.     

工业机器人机构性能研究方法分析

近年来,工业机器人在生产过程中应用越来越广泛.合理的机械结构对于提高机构的可靠性和稳定性、优化动态特性、提高控制性能等有重要的意义.本文从静力学和动力学两方面,对工业机器人的机构性能研究方法进行了分析.静刚度研究方法主要有静刚度解析模型、有限元分析法等.动力学分析方法主要有拉格朗日法、牛顿-欧拉法、凯恩法等常见建模方法...     

某型发动机减速器齿轮毂裂纹故障研究

针对某型发动机减速器出现的齿轮毂裂纹故障,基于UG建立减速器齿轮传动系统的实体模型,对减速器一级齿轮毂进行柔性体仿真,采用弹簧模拟齿轮毂花键之间的弹性力作用,通过改变弹簧刚度的方法模拟一级齿轮毂存在故障时的状态,对比研究处于正常状态和带有裂纹齿轮毂故障状态的发动机减速器各部件的动态响应,发现故障状态下减速器各部件振动量明显增大,由此确立将振动量作为故障监测特征量的思想。利用所设计搭建的整机振动测试系统对10台次发动机振动状态进行测试,对比研究两种状态下减速器在其特征频带上的振动量大小,结果表明故障状态下振动量明显大于正常状态,从而验证仿真计算的正确性。     

一种新型电磁式锁紧机构设计与仿真分析

目的针对产品自动化包装,设计一套新型电磁式锁紧机构,对其性能进行仿真分析。方法使用UG和ADAMS软件,对锁紧机构进行三维建模设计和动力学仿真分析,得到电磁式锁紧机构的运动规律和动力学曲线。结果仿真结果表明:速度每增大5 mm/s,锁紧机构与吸附块的接触力增大15 N左右,吸附块的后退位移增大1.7 mm左右。合理控制锁紧机构的速度可以有效地提高系统的平稳性。结论通过仿真分析得到了系统的运动规律和动力学曲线,验证了电磁式锁紧机构的可行性,ADAMS可以准确预测复杂机构的运动规律。     

一类桥式直接耦合柔性机构的刚度与应力分析

分析了一类桥式直接耦合柔性机构的精确的刚度和应力模型.分别采用伪刚体模型和卡氏第二定理推导了该柔性机构理论刚度模型,利用两个理论模型与有限元模型的结果进行对比,并采用正交实验法全面分析了柔性铰链的寄生刚度和旋转刚度的精度对其刚度性能的影响.研究结果表明：该柔性机构的寄生刚度影响较小,误差贡献率小于3%;旋转刚度的精度影响较大,通过选择精确的旋转刚度公式可以得到精确的理论刚度模型,同有限元结果相比其误差在t/r〈0.65范围内小于8%;与设计实验及其对应的有限元结果的误差分别为4%和3.96%,验证了刚度模型的正确性.基于刚度模型推导了该柔性机构的应力模型,运用正交实验法与有限元结果进行对比,误差小于4%,验证了应力模型的正确性.     

囊式空气弹簧刚度特性的非线性有限元法研究

利用非线性有限元方法，研究由多层复合材料组成的空气弹簧的垂向和横向刚度特性，分析大变形的几何非线性、空腔内空气的状态非线性和胶囊与金属裙板形成的接触非线性，得到了空气弹簧刚度非线性特性的精确描述，并讨论了橡胶囊各参数对空气弹簧垂向和横向特性的影响。通过与试验结果比较，证明了该方法确实可行。     

Dynamic Simulation and Optimization Design of the Pendulum Ring Mechanism Based on ADAMS

For pendulum ring mechanism, the working principle is analyzed by using the ADAMS software. Confirming the simulation to accord with the actual motion law, the main bars＇ length is taken as the design variables in order to optimize the cutting speed. The optimization results show that the length of the pendulum rod increases by 3.22%, the cutting speed increases by 30. 8%. It shows that the length of pendulum rod determines the cutting speed at a given pendulum angle. Designers can adjust the length of pendulum rod so as to select the appropriate cutting speed. The virtual prototype technology could the performance of the product is not only improved, and the design efficiency is also done.     

空气弹簧系统动态性能研究

结合线性加速度法和欧拉法,将空气弹簧的刚度表示为时间变量的函数,并利用得到的刚度表达式对空气弹簧系统进行仿真.根据仿真结果,对影响空气弹簧动态性能的因素进行分析,分析表明仿真结果是合理的,可以利用仿真方法辅助设计空气弹簧.     

具有溯源性的原子力显微镜探针法向弹性常数标定系统

原子力显微镜(AFM)悬臂梁探针的弹性常数在微纳米尺度力学测试中十分重要,其准确程度直接影响力学测量结果的可靠性,故需对其进行精确标定.因天平法的测量结果可溯源,本文在已有天平法的基础上,研制了一套新型标定系统.该系统将AFM测头与超精密电磁天平相结合.微悬臂梁在精密位移台的带动下接触天平并产生弯曲,接触力由天平测得,微悬臂梁的弯曲量由光杠杆检测,并通过反馈系统进行精确控制,最后根据胡克定律计算出弹性常数.利用本系统对4种不同型号商用微悬臂梁探针的法向弹性常数进行了标定,标定结果表明本系统具有良好的测量重复性.通过进行不确定度分析,得到测量结果的相对标准不确定度优于2%.     

折叠式共轴双旋翼桨叶操纵机构的设计

依据飞行器桨叶操纵机构的操纵原理,考虑到共轴双旋翼桨叶扭转的设计要求,以及折叠翼桨叶的安装角度要求,对可折叠式共轴双旋翼飞行器的桨叶操纵机构进行结构仿真设计.使用虚拟样机,以Pro/E、ADAMS为软件平台,在Pro/E中建立零件和机构的三维模型,在ADAMS中进行操纵机构的运动学模拟仿真验证.仿真结果表明,该机构可以实现设计的预定操纵动作,桨叶单行程的旋转最大角度为33°.     

脉冲力校准装置提升及扶正机构设计及数据验证

脉冲力发生装置的提升和扶正机构是脉冲力发生装置的重要组成部分,提升和扶正机构对动态力校准的准确性和重复性起到至关重要的作用。对提升装置的选型和扶正机构的改进进行了描述和验证,实验数据证明了设计的合理性,满足对动态力传感器的校准需求。     

钢板弹簧刚度特性及接触摩擦的非线性有限元分析

传统的钢板弹簧计算方法在精确建立力学模型时难度较大。考虑钢板弹簧实际工作过程中的大变形、片间接触和摩擦等多种非线性因素,建立某钢板弹簧的计算模型。提出考虑由相邻叶片所组成的接触对上接触压力和应力的分布分析方法,计算不同摩擦系数和载荷情况下的变形、等效应力和接触摩擦力对板簧力学性能的影响,以及不同簧片接触对之间接触压力、摩擦应力,接触总应力的相关性,得到若干研究结果。所提出的方法为进一步研究钢板弹簧中相邻叶片之间的非线性状态提供参考。     

承载元件材料对力传感器动态校准的影响

通过回顾国外文献中一种动态校准力传感器的方法——大电容器放电熔断金属丝卸载荷,介绍了力传感器动态检测的基本思想和特殊性,讨论了起传递动态力作用的承载元件的设计问题.在某些负阶跃动态力源中,一些关键部件(如承载件)的物理性能会直接导致设计的成败.应该选用弹性模量与密度之比高的材料作为激励力源与被校准传感器之间的媒介元件.一个成功的动态力激励源不但能成功地发生动态力,同时也必须成功地将动态力传递到被校力传感器上.     

端齿轴段刚度及其对转子动力特性的影响

本文建立了"端齿梁元"的概念,以考虑端齿轴段与整体轴段间的刚度差异.在考虑端齿齿牙间接触传力的情况下进行端齿轴段端面承受单位力(力矩)或单位位移(转角)的三维有限元分析,并由有限元分析结果按梁变形方式整理得出梁元型刚阵中绝对值不同的四组刚度系数的数值,从而得到端齿梁元刚阵.本文还将该端齿梁元应用于有限元子结构模态综合法中,针对一端齿连接转子研究了端齿轴段刚度对该转子动力特性的影响.