弹性车轮纵向力刷子模型分析

为研究弹性车轮结构特点与驱动性能关系,根据刷子模型,将弹性车轮的弹性梁看做连接在刚性轮毂上的一系列可以产生伸缩变形的弹性刷毛组成,这些刷毛能起到承受垂向载荷以及产生车轮纵向和侧向力的作用,然后对弹性车轮纵向力进行深入研究。在刚性路面,建立垂向和纵向力分布函数,根据地面接触情况积分求解纵向合力,并研究了弹性车轮弹性梁厚度与纵向合力的关系及弹性梁滑移率与纵向合力的关系。这为弹性车轮的优化设计提供一定的帮助。     

机械弹性车轮随机振动理论与数值分析

针对现有轮胎模型不再适用于机械弹性车轮的振动分析的问题,依据其结构特点和铰链组单向传力特性,提出弹性绳索简化模型,推导弹性绳索刚度表达式、总等效刚度表达式以及系统频响函数,建立完整的振动分析数学模型.基于弹性绳索数学模型,进行C级随机不平路面输入激励下的随机振动分析,得到轮毂中心时域位移响应和频域功率谱密度响应.有限元仿真试验结果表明:机械弹性车轮共振频率为19~21 Hz,验证了弹性绳索模型的正确性.     

机械弹性车轮稳态侧偏特性的理论与试验分析

为了掌握机械弹性车轮的侧偏特性,对车轮稳态侧偏工况下的力学特性进行理论及试验研究.基于机械弹性车轮结构特点以及刷子建模理论,建立不同侧偏角下车轮稳态侧偏理论模型.利用轮胎动态力学特性试验台架,对车轮样机进行稳态侧偏特性试验分析,得到了车轮侧向力、回正力矩与侧偏角的关系曲线.对比理论模型仿真与样机试验数据,结果表明:车轮稳态侧偏理论模型具有较高的预测精度,能够表达车轮稳态侧偏力学特性.该研究可为改进车轮结构及改善车轮侧偏性能等提供一定的参考.     

机械弹性车轮结构参数对承载特性的影响

为了提高机械弹性车轮的承载能力,对影响车轮承载特性的因素进行研究。基于车轮的多体结构及0轮分层结构,建立了机械弹性车轮非线性有限元模型,分析了0轮厚度和弹性环截面边长等结构参数对机械弹性车轮承载特性的影响,揭示了车轮结构参数的改变对承载特性影响的规律,为机械弹性车轮结构及整车动力学特性的优化设计提供依据。     

匹配机械弹性车轮的汽车稳定性分析

为深入研究匹配机械弹性车轮(MEW)的某越野车的横摆与侧翻稳定性,利用刷子理论模型,建立MEW纵滑与侧偏理论模型;利用平板式轮胎力学特性试验台分别对MEW和普通子午线充气轮胎进行了对比试验,验证了理论模型的正确性.以横摆角速度和预测载荷转移率(PLTR)分别作为横摆稳定性和侧翻稳定性的评价指标,并建立匹配MEW的整车非线性Carsim仿真模型,基于相平面分析方法研究MEW侧偏力学特性对汽车横摆与侧翻稳定性的具体影响规律.结果表明:MEW与子午线充气轮胎侧偏特性曲线的变化趋势基本一致,侧向力峰值基本相同,但MEW的侧偏刚度较大,匹配MEW的整车侧翻稳定性较好,横摆稳定性较差;增大MEW的侧向力峰值的同时适当减小侧偏刚度值,可以提高匹配MEW汽车的横摆与侧翻稳定性.研究结果可为车轮侧偏性能的改进及车轮结构优化提供相应的理论依据.     

弹性车轮的滚动接触特性研究

为了研究轨道列车弹性车轮压滚过程的接触特性,文中针对橡胶压剪复合型弹性车轮,根据《整体车轮技术检验》(UIC 510-5)标准,建立了三维弹性车轮与钢轨耦合的有限元模型.考虑材料非线性和几何非线性,开展车轮的实际静压和滚动过程模拟,并与相同标准的刚性车轮比较,得到了轮轨接触压力和钢轨接触斑的变化规律.结果表明:轮轨接触...     

机械弹性车轮疲劳寿命及其影响因素研究

为提高机械弹性车轮的可靠性和耐久性,对其疲劳寿命进行了研究。结合机械弹性车轮的结构及承载方式,建立了疲劳试验的有限元模型;采用幅值、频率相同的正弦载荷和余弦载荷模拟车轮骨架载荷循环过程;基于Miner线性疲劳累积损伤理论进行疲劳寿命预测。分析表明:车轮骨架的疲劳破坏主要集中在弹性环组合卡与铰链组的连接部位,最小疲劳寿命为4.03×10~5次;随着铰链组个数、铰链组横截面积的增加,疲劳寿命呈非线性增加;随着实际负荷的增加,疲劳寿命呈下降趋势。     

机械弹性车轮结构参数对牵引性能的影响

为解决充气轮胎在越野路面行驶的防破损问题,提高车辆通过性能,对机械弹性车轮的牵引性能进行了研究。通过对机械弹性车轮特殊承载方式进行分析,建立了考虑车轮滑转和地面切应力的驱动轮牵引性能预测模型,推导了车轮沉陷、土壤推力、挂钩牵引力等计算公式;对机械弹性车轮和普通充气轮胎的牵引性能进行了对比,结果表明与普通轮胎相比机械弹性车轮具有较好的通过性能;研究了机械弹性车轮刚度、半径和宽度对牵引性能的影响规律,为车轮结构设计及整车动力学优化提供了参考。     

平面双连杆弹性机械臂动力学建模

以平面双连杆弹性机械臂为对象，采用相对坐标系法，利用圆向量函数，建立了Bernoull-Euler梁的离散化动力学模型，并且进行了数值仿真．     

机械弹性车轮有限元计算与试验模态的相关性研究

为了满足新型机械弹性车轮结构响应预测和动态优化设计的要求,采用有限元计算与试验测试相结合的方法对其振动特性进行了研究。通过有限元分析得到车轮结构的振动模态频率及相应的振型,结合参数灵敏度分析和试验模态对其有限元模型进行修正。基于内积相关度理论,对修正后的有限元计算模态和试验模态参数进行了相关性分析,根据两者的吻合程度,验证了有限元建模及修正分析方法的有效性;修正后的有限元模型精度得到提高,计算结果更加反映了车轮的结构特性,为机械弹性车轮结构动态优化设计研究提供了参考。     

微机械弹性纳米接触问题的建模与计算

针对Bradley方程和刚性纳米接触模型在处理微机械纳米接触问题中的不足,基于Lennard-Jones势能定律将组成两接触球体的原子之间的粘着力等效为两球体表面所受的分布作用力,并根据经典弹性理论建立了一种新型的两球体弹性纳米接触模型.该模型可以同时得到两球面轮廓随间距的变形过程及两球体间的粘着力和表面变形量随间距的变化规律,并且与现有的由原子力显微镜扫描实验所得到的结论相一致.     

弹性车轮对大跨斜拉桥车桥耦合振动的抑制特性

为了从动力学角度探明地铁车辆-桥梁（特别是大跨斜拉桥）系统对弹性车轮的适应性,本文开展了大跨斜拉桥上弹性车轮对地铁车桥系统振动的影响及抑制特性研究。基于车辆-轨道耦合动力学理论,建立了考虑弹性车轮的地铁车辆-大跨斜拉桥系统耦合动力学模型;借助该模型,研究了长-短波不平顺联合激扰下弹性车轮对地铁车辆和大跨斜拉桥的振动特性的影响,并从时-频域角度探明了弹性车轮对地铁车辆-大跨斜拉桥系统的减振效果。研究结果表明：当地铁车辆通过大跨斜拉桥时,弹性车轮能有效降低轮轨作用力以及车轮和轴箱的振动;与传统刚性车轮相比,弹性车轮轮箍振动最剧烈,传统刚性车轮振动其次,而弹性车轮轮芯振动最小;基于本文所采用的弹性车轮动力学参数,弹性车轮的振动卓越频率集中在10～50 Hz,且在25Hz左右存在峰值;桥梁垂向和横向振动主频均在1 Hz左右,且弹性车轮能有效降低大跨斜拉桥的中、低频振动。     

端部带集中质量弹性机械臂Rayleigh梁建模

把圆向量函数、奇异函数应用于平面弹性机械臂Raylei曲梁动力学建模，并进行了数值仿真．与转动规范理论的推导相比，其优点是推导简单，易于理解．     

植被热红外辐射特性理论建模

文中建立了植被热红外辐射特性的理论模型，特别强调了低矮植被的情形，以植被的稳态能量平衡方程为基础，对其潜热和眯热交换项给予了较为详细的考虑，给出了植被温度及辐亮度的周日模拟计算结果，并进行了实验验证，结果表明，所建理论模型可以正确地模拟植被温度及辐亮度随不同气象条件的变化。     

合成弹性材料机械滤波特性的测试和分析

为了研究合成弹性材料的动态特性，利用Hopkinson棒装置进行了一系列试验。试验结果表明，具有不同长度与直径比和不同硬度的合成弹性材料具有不同的截止频率和固有频率。建立了圆柱形合成弹性材料试件的数学模型，并以此作为计算机程序的基础对给定尺寸和硬度的圆柱形合成弹性材料的频率响应特性进行了仿真，仿真结果与试验结果一致，说明具有该动态特性的合成弹性材料可以起到机械滤波器的作用。     

某双筒液阻式减振器外特性建模

首先建立了筒式液阻减振器阀片受力变形的精确有限元模型,求出了阀片所受载荷与阀片挠度曲线的数值关系,从而得到了减振器内部阀系流量与压差的关系。然后将此阀系的特性曲线代入到基于结构的减振器模型中,并把减振器模型的输出曲线与台架示功试验曲线进行对比。仿真结果与试验结果有很好的一致性,验证了该模型的准确性。最后,通过仿真研究了复原阀结构参数对阻尼特性的影响。     

基于旋量理论的模块化机械臂动力学建模

机器人系统建模方法主要有D-H参数法和旋量法.旋量法建模具有物理意义清晰,表示无奇异等优点.基于旋量理论对6自由度的机械臂进行机构描述,采用Newton-Euler方法建立机械臂的动力学模型,然后进行动力学仿真实验.首先设置一段机械臂关节轨迹,利用逆动力学方程求解出相应的力矩,然后将力矩拟合函数和初始关节角位移和角速度...     

刚-柔性机械臂动力学建模及其动力学特性研究

根据假设模态法,对刚-柔性机械臂系统进行了位形表达及运动学分析.基于Kane方程,建立了刚-柔性机械臂系统的动力学模型.数值仿真结果表明,截取前二阶模态即可满足刚-柔性机械臂系统的精度要求;分析了柔性机械臂的结构参数、材料参数和驱动力矩对其动力学特性的影响.研究结果表明:通过采用矩形截面,采用较大弹性模量的材料,减小外部施加的驱动力矩,避免驱动力矩产生突变,可以有效地提高刚-柔性机械臂系统的动力学性能.     

基于机械导纳理论的方钢结构减振特性

应用机械导纳理论,推导了布设方钢的无限板在点激励作用下的振动响应方程,通过数值计算研究了不同的方钢布设方式对减振效果的影响。结果表明,单级方钢或多级平行方钢平板结构目标区的振动级落差随距振源距离的增大逐渐减小,远离振源靠近对称轴附近的目标区的振动有所放大;不平行方钢改变了平板振动对称分布的特性,改变方钢的不平行度可提高减振效果。