基于神经网络的平面五杆可调机构的动力学解析模型

应用Kane动力学方法对平面可调五杆机构进行了动力学分析,建立了平面五杆机构的动力学解析模型。并研究了构件几何参数和物理特性对广义驱动力矩的影响规律。在此基础上,应用BP神经网络对可调五杆机构逆动力学模型进行了辨识,将整个动力学模型系统分为3个子系统,分别采用BP神经网络系统对广义质量矩阵、向心力哥氏力矩阵和重力矩阵进行学习,求解得到可调平面五杆机构的逆动力学模型问题。     

剑杆织机平面六连杆引纬机构运动的弹性动力学分析

本文应用运动弹性动力学理论,对剑杆织机平面六杆引纬机构进行动弹性方面的探讨。文中建立了平面六杆机构有限元模型,阐述了相应的理论计算方法,得出了系统固有频率变化规律及剑杆位移响应规律。     

“机电相似”在机器人动力学分析中的应用

为解决机器人动力学分析及仿真问题,以“机电相似”为基础,将机器人动力学模型做成网络形式,把机器人系统转化成电路网络系统进行研究,应用龙格－库塔方法对二连杆机械手进行动力学分析。通过模拟实践运行,该方法使计算过程简化,是用电路方法解决机器人系统动力学问题的新方法。     

RRR-RRP Ⅱ级杆组的等效系统动力学建模与分析

将等效方法与有限元方法相结合,基于等效元素集成法建立了RRR-RRPⅡ级杆组的动力学等效模型,给出了其动力学微分方程。建模时重点确定二阶张量、三阶张量和组装等效质量阵,建模过程简单、快捷,通用性强。对给定的RRR-RRP六杆机构进行了求解,给出了其动力响应曲线。通过实例表明,利用本文方法列写微分方程或由计算机进行解算比用传统方法解题效率高,弥补了用传统方法对杆组进行动力学分析时,由于系统运动关系复杂和人为分析技术差而极易出错的缺陷。     

基于绝对节点坐标方法的柔顺机构动力学建模与仿真

采用绝对节点坐标方法系统地研究了大变形柔顺杆的建模问题,建立了柔顺机构刚柔耦合动力学方程。在充分考虑柔顺杆与外部连接处变形特征基础上,提出了含端部变形约束的绝对节点坐标梁单元。应用闭锁问题缓解方法,考察了绝对节点坐标梁单元闭锁现象对柔顺机构动力学仿真的影响。最后通过数值算例检验了绝对节点坐标方法对于柔顺机构动力学问题的精确性和有效性。     

基于小变形的柔性多体系统动力学建模方法研究

引入非线性变形场描述,建立了基于小变形的柔多体系统动力学模型,解决了传统动力学建模方法存在的对变形广义坐标过早线性化的缺陷。对旋转梁式构件进行了动力学仿真,仿真结果表明传统方法不适合用于高速旋转的柔性体动力学建模,本文提出的动力学模方法为解决实际工程中各种复杂结构动力学分析提供了有力工具。     

配气机构的多体系统动力学分析

运用多体系统动力学的原理来模拟配气机构的运动学和动力学特性 ,讨论了配气机构多体系统动力学建模和分析的方法 .由于配气机构中的柔体多是细长零件 ,可采用有限段的方法建立其模型 ,其它零件如凸轮、气门头等视为刚体 ,再施加上约束、力和运动激励之后即完成了整个系统模型的建立 .其动力学方程可采用拉格朗日乘子法建立 .作为一个应用实例 ,对云南内燃机股份有限公司生产的 4 10 0QB发动机的配气机构进行了建模分析 ,结果表明该机构的运行情况良好 ,但气门的通过能力以及凸轮 挺柱副的润滑效果有待进一步提高     

凸轮机构的弹性动力学研究

根据凸轮机构弹性动力学研究的一般步骤,介绍了凸轮机构弹性动力学研究中所用的线性,非线性离散数学模型和连接体数学模型,以及用傅立叶变换和振型叠加法解动力方程的方法。同时研究了凸轮机构在变速输入下的动力响应。     

复杂机构动力学仿真的结构建模法

提出了一种对复杂机构进行动力学仿真的结构建模法。首先介绍了机构学中的结构分析法,然后阐述了对复杂机构进行动力学仿真的结构建模法的主要思想和实施步骤,接着以一个机构为例,说明如何使用上述方法对机构进行仿真,仿真结果表明了本方法的可行性。该法对于一般复杂机构动力学建模及仿真具有通用性,可以在其它类似问题中推广使用。     

可调连杆机构非线性弹性动力学模型

为了研究可调连杆机构的动态行为，基于有限元方法、Lagrange方程建立了摇杆可调连杆机构的非线性弹性动力学模型。考虑到可调机构构件长度随时间变化，建模时采用变长梁单元将机构结构离散，并计及弹性杆件的轴向和横向弹性位移所引起的附加拉压应变等非线性因素。采用Cear法对非线性动力学方程进行了求解，分析了可调连杆机构的动力学响应特性。结果表明，选择适当的摇杆调节运动规律，可以减小机构构件的弹性变形量，降低最大动应力。     

柔性多体系统动力学的研究进展与建模方法

随着空间技术和空间应用等领域需求的不断扩大以及机器人技术的发展,使得考虑部件柔性的系统动力学分析的研究备受重视。简述了柔性多体系统动力学的研究进展,讨论了柔性多体系统动力学建模过程中的建模方法、离散化方法以及坐标系的选择,最后总结并展望了柔性多体系统动力学后续要研究的问题。     

整体地理时空语义

地理时间、空间和专题属性是地理信息的三个基本元素或三个基本维度.时态地理信息系统是地理信息系统的一个前沿研究方向.然而,现有时态地理信息系统发展的时空数据模型(数据结构化、推理或分析模型)主要基于时空笛卡尔积和事件认知理论,缺乏完整的时空语义基础.时空笛卡尔积将时间和空间看作彼此独立、互不相关的两个基本几何维度,时间和空间从形式上简单组合,时空数据建模形式化为几何(欧氏、仿射、透射、拓扑几何)计算.事件认知理论通过对事件的直观理解间接地模拟时空语义,状态差异被隐喻为事件,泛化的事件模拟一定程度上模糊了时空语义.借助地理时空认知与计算的研究经验,将地理信息的时空语义系统化为地理时空位置-运动-动力三个渐进层次,并进行广义阐述.地理时空位置-运动-动力彼此解译构成内蕴相对完整的时空语义.整体地理时空语义是地理时空数据结构化组织、时空推理与分析、时空视觉与语言表达等地理时空计算技术的重要概念基础,它潜在地可作为各种现存时空数据模型的一个归类框架.     

柔性多体系统动力学研究方法及其发展

对柔性多体动力学的研究方法进行了概括和总结,回顾了柔性体建模的3个阶段,从柔性体建模方法、柔性体动力学方程数值计算方法和柔性体振动控制方法等几个方面进行了总结,今后的研究方向做了展望.     

带有转动附件的多柔体簇系统动力学拟变分原理及其应用

应用混合坐标法对多柔体簇系统进行运动学描述,得到附件和根体的动能,建立带有转动附件多柔体簇系统动力学拟变分原理.并推导其拟驻值条件对变分原理进行检验.最后,应用多柔体簇系统动力学拟Hamilton原理的拟驻值条件建立具有两个相同且对称安装的挠性附件的空间飞行器附件振动微分方程.     

在非惯性系中研究动力刚化问题

正确认识动力刚化问题,对深入研究航天器动力学和合理建立柔体动力学的数值计算模型意义重大.应用非惯性坐标系中的力学问题的理论来研究动力刚化问题,给出两类研究动力刚化问题的计算模型,明确了动力刚化问题的物理意义,探索了正确处理零次建模的途径.这样处理动力刚化问题,表现出与其他学者的研究有实质性的差异.     

空间柔性机器人动力学分析的快速积分算法

以空间柔性机器人为研究对象,分析了机器人柔性多体系统动力学建模过程,研究了根据广义动力学方法所建立的大型微分-代数方程的快速数值积分算法.本文采用Lagrange方法研究了空间柔性机器人的动力学模型,通过判断系统中铰的类型(主动关节和被动关节),建立机器人系统的微分-代数动力学方程,最后采用线性多步积分算法对建立的大型微分-代数方程进行高效率求解. 仿真算例的结果表明,本文研究的线性多步积分算法对求解大型微分-代数方程速度快,效率高,为空间机器人实时动力学仿真打下坚实的基础.     

柔性体动力学建模中的过早线性化问题

论述了采用传统动力学建模方法建立空间飞行器柔性附件动力学方程时过早线性化问题,揭示了这种方法建立的动力学方程的缺陷,即失去了一些重的刚柔耦合项,本文采用Ｋａｎｅ方法建立动力学方程的一般公式,并确定了采用传统动力学方法建立动力学方程所失去的项,进一步探讨了工于构件小变形的空间飞行器柔性附件动力学的建模方法。     

Dynamic modeling and simulation for the flexible spacecraft with dynamic stiffening

A rigid flexible coupling physical model which can represent a flexible spacecraft is investigated in this paper. By applying the mechanics theory in a non-inertial coordinate system, the rigid flexible coupling dynamic model with dynamic stiffening is established via the subsystem modeling framework. It is clearly elucidated for the first time that, dynamic stiffening is produced by the coupling effect of the centrifugal inertial load distributed on the beam and the transverse vibration deformation of the beam. The modeling approach in this paper successfully avoids problems which are caused by other popular modeling methods nowadays: the derivation process is too complex by using only one dynamic principle; a clearly theoretical explanation for dynamic stiffening can't be provided. First, the continuous dynamic models of the flexible beam and the central rigid body are established via structural dynamics and angular momentum theory respectively. Then, based on the conclusions of orthogonalization about the normal constrained modes, the finite dimensional dynamic model suitable for controller design is obtained. The numerical simulation validations show that: dynamic stiffening is successfully incorporated into the dynamic characteristics of the first-order model established in this paper, which can indicate the dynamic responses of the rigid flexible coupling system with large overall motion accurately, and has a clear modeling mechanism, concise expressions and a good convergence.     

Dynamic modeling and analysis of 3-RRS parallel manipulator with flexible links

The dynamic modeling and solution of the 3-(R)RS spatial parallel manipulators with flexible links were investigated. Firstly, a new model of spatial flexible beam element was proposed, and the dynamic equations of elements and branches of the parallel manipulator were derived. Secondly, according to the kinematic coupling relationship between the moving platform and flexible links, the kinematic constraints of the flexible parallel manipulator were proposed. Thirdly, using the kinematic constraint equations and dynamic model of the moving platform, the overall system dynamic equations of the parallel manipulator were obtained by assembling the dynamic equations of branches. Furthermore, a few commonly used effective solutions of second-order differential equation system with variable coefficients were discussed. Newmark numerical method was used to solve the dynamic equations of the flexible parallel manipulator. Finally, the dynamic responses of the moving platform and driving torques of the 3-RRS parallel mechanism with flexible links were analyzed through numerical simulation. The results provide important information for analysis of dynamic performance, dynamics optimization design, dynamic simulation and control of the 3-RRS flexible parallel manipulator.     

模块化协作机器人运动特性分析及动力学仿真研究

针对UR10模块化协作机器人的构型特点,采用D-H坐标变换法建立其运动学坐标系,采用逆变换法对机器人进行逆运动学求解,求得各个关节转角。运用拉格朗日法对UR机器人进行动力学分析,利用ADAMS多体动力学仿真软件对其进行动力学仿真。结果证明,该模块化协作机器人具有良好的静态平衡性能、运动稳定性和动态响应特性。