关于非协调元内自由度的标记

提出了广义自由度的概念，并通过对广义自由度施加一定约束，证明了在一定条件下非协调元是协调等参元的一种特例，而非协调元内自由度实质是广义自由度的一种退化。从而为非协调元构造机理研究和性能分析奠定了基础。     

具有转角自由度的曲面矩形扁壳元

扁壳单元中引入结点转角自由度可以在不增加结点的情况下,增加位移场的阶次,提高计算精度,从而显著地提高单元性能。利用广义协调薄板单元RGC-12的位移函数作为扁壳元的法向位移,利用广义协调矩形膜元的位移函数作为扁壳面的切向位移,构造了一个具有转角自由度的4结点广义协调曲面矩形扁壳元。并通过实例分析对该单元的收敛性和精度进行了验证,数值算例的结果表明,该单元收敛稳定迅速,用较少的自由度就获得了很高的精度,是一个性能良好的壳单元。     

基于广义协调条件的通用矩形平板壳元

构造了一种新的厚壳和薄壳通用的矩形平板壳元GCTTRS24．其膜元部分采用具有旋转自由度的广义协调矩形膜元GR12，弯曲部分采用增补挠度场和剪应变场的厚板和薄板通用矩形单元ADS1．算例表明，此种单元列式简单、精度高、效率高、收敛性好．     

树状混联机构的约束和运动分析

针对混联机构结构的耦合性和复杂性问题,提出了以广义运动链等效分析法来求解此类混联机构的自由度.基于约束螺旋理论,对一种树状混联机构的约束及运动进行分析,采用广义运动链替换法,将混联机构中的复杂环路等效为等自由度的广义运动链,从而将复杂机构转化为简单机构,正确求得自由度的数目和性质.结果表明:该方法可有效化简机构的复杂结构,简化分析过程.     

七自由度仿人手臂双臂一体机器人协调运动学研究

双臂避碰、单臂内回避奇异及关节极限是仿人手臂双臂协调主作业实现的首要条件。由于双臂协调和单臂运动是相关且并行的,所以,提出用对单臂运动学逆解进行修正的方法来得到双臂协调运动学逆解。通过对双臂上任意臂杆避碰的分析,提出了相碰检验条件及避碰附加作业模型,并利用冗余自由度和Ｊａｃｏｂａｎ矩阵的零空间分解得到了双臂避碰附加作业闻解,最后用此逆解修正单臂运动 。本方法对空间机器人双臂手、ｎ－Ｄ．Ｏ．Ｆ臂双臂     

基于切应力条件的广义协调等参元

非协调位移模式可有效改善计算精度,但对任意非规则网格常不能满足收敛性条件.根据线性边界力状态下的广义协调条件,对任意不规则四边形单元构造出一种广义协调等参元.该单元的导出考虑了线性切应力条件,使单元间位移协调条件在加权残数意义上得以满足.进一步给出了相应的广义协调应变形函数矩阵,模式紧凑而不易出现奇异性.该等参元对任意不规则四边形网格能通过分片检验,当单元为平行四边形时蜕化为Q6元.算例表明,该类型等参元精度较高,对不规则网格剖分能保持良好的数值性态.     

对平面机构自由度计算公式的讨论

主要对平面机构在进行自由度计算时常出现的一些特殊情况进行了讨论，通过对一般机构建立数学模型即用机构中广义座标虚位移的线性方程组的系数矩阵求秩的方法来确定平面机构自由度，以解决工程设计中对特殊的平面机构的自由度的确定。     

对平面机构自由度计算公式的讨论

主要对平面机构在进行自由度计算时常出现的一些特殊情况进行了讨论，通过对一般机构建立数学模型即用机构中广义座标虚位移的线性方程组的系数矩阵求秩的方法来确定平面机构自由度，以解决工程设计中对特殊的平面机构的自由度的确定。     

基于反馈线性化的二自由度协调控制系统设计

协调控制系统的性能直接影响单元机组运行的安全性和经济性。为了克服非线性环节以及能量供需之间关联耦合作用对协调控制系统控制品质的影响,将反馈线性化方法与二自由度控制结构结合,针对一个典型的非线性机炉系统模型,设计出协调控制系统。在不同工况下的仿真试验表明,所设计的控制系统具有良好的设定点跟踪性能、抗干扰能力及鲁棒性。     

基于独立运动分流标记法的多环耦合机构自由度分析方法

基于运动分流法,提出一种改进的多环耦合机构的自由度分析方法,可将复杂的多环耦合机构拆分成多个运动独立的链.应用螺旋理论分析独立运动链所含耦合节点相对于机架的独立运动,并用广义运动副等效代替,整个机构就可以等效为一个并联机构.通过分析等效并联机构的运动和约束螺旋系,即可确定多环耦合机构动平台的自由度数目和性质.将提出的方法应用于一种Hoberman Switch-Pitch魔球机构的自由度分析,验证了该方法的有效性及简单性.     

平面机构广义结构公式的探讨

本文提出了一个平面机构结构修正公式。发表于1869年的戚贝契夫平面机构结构公式,由于将所有的高副一律视为单约束副,因而影响了该公式的覆盖率。本文在对各类高副的结构和运动特性进行具体分析的基础上,将高副曲分为两大类型,一类高副和二类高副,并在此基础上建立了平面机构结构修正公式。文中列举了计算实例,证明修正公式比古典结构公式具有更大的覆盖率。     

Observer design for matrix second-order linear systems： a parametric approach

1　IntroductionMatrixsecond orderlinear (MSOL)systemscapturethedynamicbehaviorofmanynaturalphenomenaapplicationshavebeenfoundinmanyfields ,suchasvibrationandstructuralanalysis ,spacecraftcontrolandrobotcontrol,hence ,moreattentionhavebeenattracted[1～ 6] .In [2 ],thecontrollabilityandobservabilityofMSOLsystemsstudieddirectlyinthematrixsecond orderframework .Theobserverdesigntechniqueintroducedinthelate 60s[7] hasbeendevelopedquickly .Manyresearchersconsideredthedesignofvariouskindsofobserv…     

带旋转自由度的精化平面三角形单元

由单元间弱连续条件建立了带调整参数的常应变矩阵,改进了带旋转自由度的平面三角形单元。算例表明改进的单元通过分片检验且具有较高精度。     

在任意动力荷载作用下具有有效自由度的非线性系统的一些解析算法(英文)

具有有限自由度的非线性动力系统(线性系统为其特例)的动力设计方法,通过非线性连接装置(具有非线性特性的阻尼器、或者是阶跃性地启动和退出工作的联系)与其它的单元和结构连接.在这种算法中,与线性系统对应的算符写于运动方程的左边,而非线性算符置于方程的右边.具有这种形式的运动方程的解可以表示为线性系统振型的叠加,从而可以把方程分解为n个类似于单自由度系统的具有非线性项lr的方程.利用Duhamel积分,得到的方程转化为n个非线性积分方程.虚拟力值在每一个步长上通过叠代得到了进一步的精确化.在本文中展示的非线性隔振系统设计结果及其它一些问题的解答,尤其是具有阻尼器的系统的设计,展示了在任意荷载作用下,在强非线性系统的设计中本算法具有很好的收敛性和精度.     

Observer design for matrix second-order linear systems: a parametric approach

1　IntroductionMatrixsecond orderlinear (MSOL)systemscapturethedynamicbehaviorofmanynaturalphenomenaapplicationshavebeenfoundinmanyfields ,suchasvibrationandstructuralanalysis ,spacecraftcontrolandrobotcontrol,hence ,moreattentionhavebeenattracted[1～ 6] …     

矩阵二阶线性系统的观测器设计:一种参数化方法

The issue of designing a type of generalized Luenberger observers for matrix secondorder linear (MSOL) systems was addressed in the matrix second-order framework. By introducing the concept of stable matrix pair for MSOL systems, sufficient and necessary conditions for the design of the type of generalized Luenberger observers were given under the assumption of controllability and observability of the MSOL system. Based on the proposed conditions and the right coprime factorization of the system, a parametric approach to the design of such type of observers was presented. The proposed approach provides all the degrees of design freedom, which can be further utilized to achieve additional system specifications. A spring-mass system was utilized to show the effect of the proposed method.     

汽车行驶平顺性的灵敏度分析

建立了13自由度人椅车系统的动力学模型,研究了该系统特征值灵敏度分析方法.通过实例计算,论述了汽车行驶平顺性灵敏度分析的具体应用.     

基于最优控制的三自由度四轮转向研究

建立四轮转向的三自由度模型,采用最优控制理论求得最优反馈增益矩阵,最后应用MATLAB/Simulink软件建立模型进行仿真;在前轮角阶跃输入下,与传统的前轮转向和比例控制的四轮转向车辆进行对比分析;结果表明,所建立的三自由度车辆模型的横摆角速度能够很快达到稳态值;质心侧偏角和侧倾角基本保持为零;降低了驾驶员的驾驶疲劳程度并且提高了行驶安全性和操纵稳定性。     

空间三自由度柔顺并联机构设计与仿真分析

刚体替换法是柔顺机构设计重要方法之一。基于刚体替换理论,选取合适的空间机构构型,选用合适的柔性铰链替换刚性运动副,依据KutzbachGrubler理论计算空间并联机构自由度,进而设计了一种三自由度柔顺并联机构微动平台。利用ANSYSWorkbench有限元分析软件对柔性支链和微动平台进行位移和应力分析,并得到动平台输出端节点位移数据,验证了三自由度柔顺并联机构的运动精度满足设计要求。通过分析获得的参数为多自由度柔顺并联机构优化提供了参考,同时可为多自由度柔顺并联机构设计提供借鉴。