新型驱动冗余并联机构动力学建模及简化分析

动力学模型是进行动力学特性分析的基础,同时也是实现机构高精度时实控制的前提。以一种新型驱动冗余并联机构为研究对象,采用Lagrange方程法建立了基于工作空间的动力学模型,并借助最小2范数法实现机构工作空间的非约束等效广义力到轴向驱动力的优化。由于机构动力学方程存在非线性和强耦合特性,计算量大,难以满足实时控制要求,为此,通过对机构各主要构件所引入的驱动力的分析,提出基于RBF神经网络误差补偿的动力学模型简化方案。仿真结果验证了所建模型的正确性和模型简化方法的有效性。     

惯性冲击式运动原理的理论分析与仿真

利用拉格朗日方程建立基于惯性冲击式驱动原理的微小型机器人的动力学模型，对该模型进行求解与仿真；利用有限元分析方法对机器人机构连行模态分析与瞬态动力学分析。两种分析方法都考虑了双压电膜机构与电场的耦合关系，以及机器人的支撑与管壁之间的接触摩擦。通过对两种方法的分析结果对比，验证了惯性冲击式运动原理的正确性，以及该原理用于管内移动微小型机器人驱动是可行的。     

基于Matlab的机器人建模与动力学仿真

在牛顿-欧拉方程的基础上对考虑摩擦力时机器人动力学方程进行了研究,并用Matlab编写了机器人动力学正问题和逆问题的求解函数,可计算通用串联机器人在有摩擦力与机械臂有无外力干扰情况下的动力学正问题和逆问题。并用Matlab开发了建立通用机器人的三维模型及其动力学仿真平台。以MotomanHP6机器人作为算例进行了动力学仿真,并绘制出关节力矩和位置在有/无摩擦情况下的曲线图。     

三维随行电缆简化模型有限元建模与模态实验

将一种电梯随行电缆简化为细长钢带结构,讨论了对该结构进行模态测试的方法。通过测试水平、垂直和侧向三个方向的振动,得到平面内与平面外的模态参数。利用壳单元与梁单元建立了细长钢带结构的三维有限元模型;模态实验得到的固有频率和振型与有限元分析结果一致;根据模态参数分析了随行电缆撞击墙壁、缠绕打结的原因,并提出改善其动力学特性的方法。     

齿轮系统刚柔耦合动力学建模与仿真研究

以Virtual.Lab Motion为建模平台,综合考虑齿轮系统振动的非线性,建立了包含柔性轴和柔性箱体的齿轮系统刚柔耦合虚拟样机模型.通过仿真获得了关键部位的栽荷谱,为齿轮系统的剩余寿命预测提供了理论依据.通过与实验中测得的箱体节点振动加速度信号相对比,验证了借助虚拟样机进行齿轮系统故障诊断和预测的可行性,为该方面研究提供了新思路.     

振动能量回收减速带建模与动力学特性研究

为了开发应用振动能量回收减速带,分析振动能量回收减速带参数与汽车悬架参数的耦合特性机理。首先分析了液压式振动能量回收减速带的工作原理;其次,研究了减速带的动态模型激励函数,并建立二自由度车辆—换能器模型,并从换能器的作用机理入手,通过复模态理论分析车辆—换能器的振动模型动力学特性;最后,依据振动能量回收减速带与汽车悬架系统的耦合动力学模型,对采用不同参数的振动能量回收减速带对汽车运动特性的影响进行了分析;并从回收能量潜能大小的角度分析了汽车悬架参数对振动能量回收减速带运动特性的影响。为振动能量回收减速带的设计提供了理论参考。     

大型空间刚柔耦合组合体的动力学建模

根据大型刚柔耦合空间组合体的结构特点 ,研究带挠性附件的空间结构的建模方法。文中组合体看成为在中心体上连接若干柔性附件 ,附件铰接于中心体 ,它相对于中心体运动。作者根据Lagrange方法建立了大型刚柔耦合空间组合体的动力学方程。     

并联测量机柔性动力学建模与误差耦合

为解决目前高速机构存在的高速与高精度之间的矛盾,研究了高速并联测量机的柔性问题。应用弹性梁运动学理论和Galerkin模态截断法推导了一维弹性梁运动学变形位移模型;以欧拉-贝努利梁为假设,应用Hamilton原理建立了考虑中线变形的柔性结构耦合动力学模型。最后,基于中线耦合动力学模型,测试了不同速度下弹性振动产生的误差,提出了通过调节黏滞摩擦系数来降低振动耦合误差,进而提高测量精度的方法。基于仿真实验验证了提出方法的有效性和可行性。结果表明:在忽略结构误差前提下,角速度为300rad/s时产生的横向一阶振动耦合误差最大值为28.6μm;合理调整黏滞摩擦在0.4~0.5时,振动耦合误差降低至15μm以内,相比调整前误差降低了13.6μm。提出的方法为进一步解决高速与高精度之间的矛盾和研究高阶弹性振动与精度的耦合机理提供了理论基础。     

基于有限元的双滚珠丝杠同步驱动轴动力学建模与分析

以双滚珠丝杠同步驱动轴为研究对象,在详细分析同步轴间负载耦合关系及丝杠与螺母的轴向、扭转耦合关系基础上,利用有限元结合集中参数法,从拉格朗日方程中导出双滚珠丝杠同步驱动轴动力学模型。通过模态分析,揭示了双滚珠丝杠同步驱动轴的动力学特性,为双轴同步控制提供了参考。最后在样机实测上通过系统辨识,验证了所建模型的准确性。     

基于拉格朗日乘子法的Delta并联机器人简化刚体动力学建模方法

针对广泛应用于高速抓放操作的Delta并联机器人,提出了一种基于拉格朗日乘子法的刚体动力学建模方法,并利用约束方程的全微分求解出了动力学模型的显示表达式。建立了机器人的逆运动学以及刚体动力学模型,考虑机器人从动臂臂杆为轻质碳纤维杆,两端为较重的金属附件的特点,建立了简化刚体动力学模型。并针对机器人常用的高速抓放轨迹进行仿真,将简化前后的2种动力学模型与ADAMS仿真结果进行对比。     

连续热镀锌生产线张紧装置电控系统设计

连续热镀锌生产线是近年来应用较多的生产线,由于工艺水平的快速提高,这些连续生产线对电控系统的要求也越来越高。文中主要介绍了生产线电控系统的基本组成,重点阐述了张紧装置的分类特点及相应控制系统的设计结构。     

宝钢1550连续热镀锌机组入口活套设计计算

论述现代化活套在连续生产线中的重要作用，重点介绍了宝钢1550连续热镀锌机组入口活套的计算方法。     

连续热镀锌生产线中锌层重量影响因素模拟与优化

针对锌层重量控制过程中存在非线性和多变量的对象特性,提出一种基于正交试验设计、数值模拟及响应面法的锌层重量控制影响因素模拟与优化分析新方法。以单面镀锌层重量在100～400 g/m2之间的热镀锌生产过程为研究对象,采用试验设计(DOE)和现场数据采集方法获取实验样本数据,运用极差分析得到各因素对响应指标的主次顺序。根据实验结果推导出线性回归公式,并采用含交互作用列的正交试验对模型进行优化,以修正实验结果。结果表明:拟合得到的二次回归方程模型的复相关系数为R2=0. 997 6,P0. 000 1。根据实验结果得出影响锌层重量变化的主次因素关系顺序是:吹气压力、带钢速度、吹气压力与带钢速度的交互作用、喷嘴距离、喷嘴缝隙、吹气压力与喷嘴距离的交互作用。     

零件工艺结构特征的智能识别与简化

利用特征识别的技术，简化对装配仿真动态干涉检查影响不大的工艺结构特征，实现了对零件的特征简化。     

耦合振动对传动系统影响的仿真研究

基于MSC.ADAMS软件,初步探讨了系统动力学模型的建立及仿真问题。主要利用三维实体造型工具UG和多体动力学仿真工具MSC.ADAMS建立了750 kW风力机组系统多刚体模型,对故障率较高的齿轮进行啮合力仿真分析,对齿轮箱故障进行了预测。     

陀螺仪安装支架的动态特性分析与优化

陀螺仪是惯性导航系统的关键部件,其安装支架的动态特性直接影响陀螺仪的测量精度.文中利用ANSYS软件建立了陀螺仪安装支架的三维实体模型及有限元模型,分析了陀螺仪安装支架自由状态下的模态.结合模态分析结果,讨论了陀螺仪抖动的激励和发动机激励对陀螺仪安装支架动态特性的影响,发现了安装支架结构设计的不足,并提出改进方案.理论模态和实验模态分析表明,改进后的陀螺仪安装支架的结构动态特性明显改善.经试验测试,激光陀螺仪输出精度符合惯性导航系统的要求.     

轻量化惯导系统振动响应分析与减振器优化

惯导系统轻量化设计产生的结构柔性对其振动响应会产生不可忽略的影响。针对某型轻量化惯导结构,采用基于频响函数的子结构综合方法,建立了惯导系统的动力学模型,并应用此模型分析了IMU柔性对惯导系统的影响,并提出了一种减振系统参数优化设计方法。通过减振器优化,惯导系统的角位移明显减小,有效抑制了振动耦合。最后通过振动实验验证了优化方法的准确性,同时发现惯导系统经减振器参数优化后提高了振动过程中惯导系统航向和姿态测量精度。     

Coupled dynamic modeling of rolls model and metal model for four high mill based on strip crown control

The crown is a key quality index of strip and plate,the rolling mill system is a complex nonlinear system,the strip qualities are directly affected by the dynamic characteristics of the rolling mil.At present,the studies about the dynamic modeling of the rolling mill system mainly focus on the dynamic simulation for the strip thickness control system,the dynamic characteristics of the strip along the width direction and that of the rolls along axial direction are not considered.In order to study the dynamic changes of strip crown in the rolling process,the dynamic simulation model based on strip crown control is established.The work roll and backup roll are considered as elastic continuous bodies and the work roll and backup roll are joined by a Winkler elastic layer.The rolls are considered as double freely supported beams.The change rate of roll gap is taken into consideration in the metal deformation,based on the principle of dynamic conservation of material flow,the two dimensional dynamic model of metal is established.The model of metal deformation provides exciting force for the rolls dynamic model,and the rolls dynamic model and metal deformation model couple together.Then,based on the two models,the dynamic model of rolling mill system based on strip crown control is established.The Newmark-β method is used to solve the problem,and the dynamic changes of these parameters are obtained as follows:(1) The bending of work roll and backup roll changes with time;(2) The strip crown changes with time;(3) The distribution of rolling force changes with time.Take some cold tandem rolling mill as subject investigated,simulation results and the comparisons with experimental results show that the dynamic model built is rational and correct.The proposed research provides effective theory for optimization of device and technological parameters and development of new technology,plays an important role to improve the strip control precision and strip shape quality.     

基于状态空间的车辆耦合振动系统分析及优化

以车辆子系统间耦合关系为出发点,基于状态空间理论提出了以子系统耦合系数和相对衰减系数为考察指标的车辆子系统振动传递特性研究方法。采用拉丁超立方设计分析了悬置参数对系统耦合程度的影响,研究了耦合和子系统振动衰减的关系;采用非支配序列遗传算法进行了多目标优化并获取了最优解集,并结合子系统传递函数来验证结果。研究结果表明,以相对衰减系数最小化为目标,综合考虑发动机-底盘和车身-底盘子系统的耦合关系可有效改善车辆平顺性。     

Integration of instrumental neutron activation analysis and inductively coupled plasma-optical emission spectrometry with mathematical modeling for the elemental analysis of plants

Metals in fourteen plants were analyzed in parallel by instrumental neutron activation analysis (INAA) and inductively coupled plasma-optical emission spectrometry (ICP-OES) for the possible integration of the analytical techniques. INAA correlates well with ICP-OES for Ca, K, Fe, Mn, Mg, and Zn. Advantages of INAA include its nondestructive nature and ease of sample preparation. ICP-OES requires destructive sample digestion, but provides superior limits of detection. Therefore, ICP-OES is the method of the choice for low elemental concentrations. In general, ICP-OES is a better choice for Cr, Sr, and Cu in plant analysis for accuracy. On the other hand, a simple mathematical model was developed for predicting the concentrations of Cu and Cr that were measured by INAA. The predicted values of the elements showed consistency to their corresponding certified values as well as to the concentrations measured by ICP-OES, specifically for Cu or when the concentrations exceeded 5?mg/kg.