还原候风地动仪的稳定倒立摆结构

历史上很多学者曾对候风地动仪的原理进行了还原和探索,但各自都有不符合史实的部分,这使得公众和部分学者对其真实性提出了质疑。为此需要提出一种合理的原理模型。经研究发现了一种不需要使用弹簧的稳定倒立摆结构,在保证尺寸、制造工艺符合史实的同时能具有较低的固有频率,可以用来研制符合后汉书描述的候风地动仪。并对此结构在Matlab中进行仿真,其结果证明此结构能对地震波做出响应并发出警示,是一种合理的候风地动仪原理模型。     

球面机构摆动力完全平衡的质量矩替代法

本文提出了球面机构摆动力完全平衡的一种新方法——质量矩替代法。可将球面闭链机构摆动力的完全平衡转化为球面开链摆动力的完全平衡。文中导出了二副构件进行质量矩替代的前提条件与公式，球面开链摆动力的完全平衡条件。最后以一种单自由度两环球面机构为例，导出了其摆动力完全平衡条件。     

空间球面机构摆动力完全平衡的单位向量法

本文提出了空间球面机构摆动力完全平衡的单位向量法。该方法的特点是不需进行坐标变换矩阵的运算,推导平衡方程的过程简单,平衡条件为标量形式。笔者详细地研究了球面开链机构、单闭环球面机构和多闭环球面机构的摆动力完全平衡、文中给出了若干实例。     

直线倒立摆的快速起摆与稳摆控制研究

针对直线倒立摆系统,提出了一种优化的快速摆起控制方法和基于ANFIS-PI的稳定控制算法。建立了直线倒立摆系统的数学模型,根据Lyapunov能量反馈思想对基于能量的起摆控制策略进行优化,实现了倒立摆系统的快速起摆实时控制,并从实验角度设计切换控制策略过渡到系统的平衡控制。采用小车跟踪方波信号获取样本数据,引入PI控制器,完成了基于ANFIS-PI稳摆控制器的设计。仿真和实验结果表明,优化后的起摆控制算法显著提高摆杆摆起速度,系统具有较强的鲁棒性,自适应性和动态性能。     

转动摆杆机构的研究

从运动学、静力学的角度分析了转动摆杆机构的传动原理、各构件参数间相互关 系和受力情况,给出机构各参数的设计公式及摆杆最大摆角的确定方法。     

新型摆杆减速器的研究

本文给出了一种新型摆杆减速器的结构组成和工作原理,能过对该减速器摆机构运动的分析,推导出了内齿圈齿廓的方程式,同时对机构的传动特性进行了讨论。通过对机构和初步试制和试验,证明了理论分析的正确性,为这种减速器的进一步研究打了基础。     

起重机减摆系统装置研究

通过Lagrange力学分析法,建立了小车吊载的动态模型,提出了采用校正PID的控制器控制小车运动从而抑制吊载摆动的方法,并在Simulink环境中对以上分析进行了仿真验证。在此基础上,实际开发了一套定位防摆控制系统装置,实现了小车手动和自动定位防摆运行功能。应用结果表明系统具有良好的定位性能和定位防摆效果。     

起重机减摆系统装置研究

通过Lagrange力学分析法,建立了小车吊载的动态模型,提出了采用校正PID的控制器控制小车运动从而抑制吊载摆动的方法,并在 Simulink环境中对以上分析进行了仿真验证。在此基础上,实际开发了一套定位防摆控制系统装置,实现了小车手动和自动定位防摆运行功能。应用结果表明系统具有良好的定位性能和定位防摆效果。     

压电式高频摆镜的工作特性研究

针对压电陶瓷(PZT)摆镜具有较高的响应频率特点,利用类似于复合材料层合板的分析方法。建立了双面粘贴型压电驱动结构的力学模型。提出了一种能够同时直接测试摆镜转角和前后移动量的技术方案,得出了摆镜的两维位移分量和光电位置传感器(PSD)上的光点位移之间的关系式。     

A/B双摆角数控万能铣头摆角力矩的计算研究

通过理论推导和计算给出了A/B双摆角数控万能铣头摆角力矩的计算公式,并初步验证了公式的正确性.摆角力矩计算公式的研究对摆角铣头的结构设计具有重要的指导意义.     

科里奥利加速度对机械摆的影响

起重机这类起重运输设备的吊钩缆绳可以看作受大车、小车运动驱动的机械摆,会产生摆振。其垂直方向的起吊运动也在摆振方向上产生科里奥利力,影响载荷摆动的规律。为此建立了机械摆三维驱动的模型,定量地研究了不同的垂直运动速度在初始摆角和水平运动加速度的共同作用下对机械摆摆振的影响。     

煤矿起重机吊重防摆控制研究

针对井下起吊重物的摆动问题,在考虑绳长变化的条件下建立吊重的摆振数学模型,运用非线性振动理论的慢变振幅和相位法求得吊重摆角的解析表达式,然后采用MATLAB的Simulink工具进行仿真。结果表明:起重机小车加速度将使吊重摆角增大,它将改变吊重的动态平衡位置;在最大摆角处提升吊重和在平衡位置下放吊重可以实现吊重的消摆。     

空间摆镜轻量化的有限元研究

选择SiC基复合材料作为空间摆镜镜体材料，对摆镜的多种轻量化方案，包括不同的筋肋宽度、镜面厚度和斜切角度分别建立了有限元模型，并对其在自重情况下的刚度进行了分析计算，得到了位移场分布和变化；最终确定了满足光学和力学加工工艺前提下的质量最轻的最优化方案。     

摆角可调机构的研究

摆角可调机构在纺织机械中得到应用,本文提出采用特定平面六杆机构输出构件摆角可的目的,并推导了其摆角计算式和运动分析公式。     

双摆角铣头摆角切削力矩的计算研究

双摆角铣头是高档数控机床的关键功能部件之一。双摆角铣头结构是实现大型数控龙门镗铣床及加工中心五轴联动的主要形式。首先介绍了通过实验方法计算切削力的过程,在摆角范围给定的条件下,通过理论推导和计算给出了某种结构A/B双摆角铣头摆角切削力矩的计算公式,最后通过特殊位置和任意位置进一步验证了公式的正确性。摆角切削力矩是摆角驱动力矩的重要组成部分,此计算公式的研究对摆角铣头的结构设计具有重要的指导意义。     

齿轮类零件的冷摆辗成形及摆辗压力机

本文介绍了摆动辗压成形新工艺的基本原理，以及齿形零件的冷摆辗成形、设备和理论的研究概况，并以较多篇幅阐述了端面齿轮、伞齿轮等零件的冷摆辗精密成形，指明了用压力加工方法（特别是冷摆辗新工艺）加工精密齿形、节能节材是国内外的一种发展趋势。     

门式起重机减摆PID控制系统的研究

在传统的PID控制方法基础上,采用电源频率控制的新方法对起重机摆角进行控制,并且进行了MATLAB仿真。结果表明:与传统的开环控制相比,利用PID控制器可以更加有效地减小摆角,同时可以实现小车的定位。     

摆齿传动优化设计研究

采用优化理论对摆齿传动进行了数学建模,建立了目标函数和约束条件,并给出了SUMT求解模型。     

超声微电机传动机理的研究

提出了一种研究超声微电机传动机理的新方法，把弹性动力学中的瑞利波理论加以延伸应用，揭示了超声传动的本质。在此基础上，建立起对超声微电机设计有指导作用的数学模型。比较了几何分析法和弹性动力学方法，明确了深入研究后者的理论和实践价值，为超声微电机的优化设计提供了理论依据。     

桥梁和建筑用摩擦摆支座设计开发研究

介绍了桥梁与建筑用摩擦摆支座原理和结构特点,对设计开发摩擦摆支座的行业标准进行了分析研究,通过理论校核和试验验证了支座的优良减震性能。通过工程实践应用,提出摩擦摆支座的研究方向;对现有的摩擦摆支座的标准、规范、摩擦副材料等技术和试验资源进行总结,提出需进行更多的试验研究来验证其性能,需根据通用的国家标准设计出成套的通用图册,以促进行业标准化和产业化发展。