基于MSC.Patran/Nastran的泵车臂架分析系统的研究

为了对泵车臂架进行多工况有限元分析,基于MSC.Patran/Nastran平台,运用PCL(Patran Command Language)开发了泵车臂架分析系统.该系统集成于Patran,具有Patran风格,便于交互操作;实现了泵车臂架有限元模型任意姿态变换、载荷参数化和分析过程自动化等功能.并以某公司37 m泵车臂架为对象,运用系统进行了几种典型工况姿态的有限元分析.结果表明,分析系统计算正确快捷,使用方便,适用于泵车臂架分析.     

泵车臂架系统的力学性能研究及结构改进

以42 m混凝土泵车臂架系统为研究对象,建立臂架系统的三维实体模型,分析其最危险工况下的受力情况,采用标准接触对模拟臂架系统的连接,通过有限元计算得到臂架系统的危险部位。在此基础上,对其危险部位的结构进行改进,即在1#弯板两侧加焊补强板,并对改进后的结构进行对比分析。结果表明,1#弯板处应力明显下降,最大应力减幅达到16.96%,实际使用中改进效果良好,可将该改进结构引入泵车臂架系统的设计中。     

基于整体建模的混凝土泵车结构强度分析与试验研究

以某5节臂的45m混凝土泵车为研究对象,采用实体单元与接触单元相结合的方法模拟各臂架之间的连接,板壳单元和梁单元用于模拟泵车其余结构,建立了整车有限元计算模型.通过力学分析得出了臂架水平且垂直于支撑点对角线时为泵车危险工况.在危险工况下对该泵车整体结构进行了有限元强度分析.计算结果表明:连接销处和臂架油缸支座处易发生大应力.根据计算结果进行了现场试验,试验结果表明计算分析与测量值相当吻合.     

泵车疲劳损伤计算中的奇异值剔除方法

计算混凝土泵车臂架疲劳损伤时采集的应变数据中含有奇异值会对损伤结果产生较大影响,而传统的3σ准则的判定值为常系数,不适合泵车臂架应变信号的变化.对此,结合泵车臂架应变信号的特点,提出了剔除奇异值的新方法:变化率法,该方法利用应变信号的变化率是否超出随应变信号变化情况而定的剔值范围来进行奇异值的判定,并根据奇异值偏离正常范围的程度修正奇异值.详细阐述了变化率法并且利用Matlab进行了仿真验证.结果表明,变化率法在剔除应变信号孤立奇异值上比3σ准则更为有效,且变化率法剔除应变信号中连续个数不多的奇异值时效果也较好.     

汔车与车辆

三一重工86米泵车再次刷新世界纪录三一重工股份有限公司自主研制的86米泵车成功下线,再次刷新了其在2009年创造的72米世界最长臂架泵车的世界纪录,标志着三一重工牢牢掌握了混凝土泵车的最尖端技术,站在世界泵车设计和制造领域的最前沿。     

混凝土泵车臂架连杆机构参数的优化

应用模拟退火法，对混凝土泵车臂架的连杆机的参数进行优化。针对具体实例，给出了相邻状态，迭代长度以及各阶段温度的确定原则。     

基于多体分析的四连杆臂架系统变幅过程研究

介绍了ANSYS多体分析模块,即基于有限单元法的多体分析理论。在ANSYS环境下,利用MPC184单元和ANSYS参数化设计语言APDL开发了四连杆臂架系统变幅过程分析程序。并以造船门机为例,对其臂架系统进行了分析,提取仿真输出参数和结果,与臂架系统的设计准则相比较,为门机四连杆臂架系统的设计及优化提供了一种新的途径。     

DBQ型塔机臂架系统的动态特性分析

以DBQ3000型塔机为研究对象，建立不同主、副臂长度组合在不同幅度下37种姿态工况的三维有限元模型，给出臂架系统的前10阶固有频率和振型，并与模态实验结果进行对比，讨论了各阶振型的特点及各臂架间姿态调整对系统固有频率的影响。     

门座起重机组合臂架结构的快速建模方法

针对门座起重机组合臂架四连杆结构变幅运动过程,基于空间运动机构的结构分析方法,提出一种脱离计算机辅助工程（CAE）前处理器的快速建模方法.重点研究组合臂架的四连杆结构有限元模型,通过从该结构几何模型中抽取模型参数,模拟在通用CAE平台上的手工建模流程,完成该结构在变幅运动过程中各幅度位置的参数化多模型建模.基于通用求解器NX Nastran,完成12-40.5/25 t某型号门座起重机的四连杆臂架结构的实例应用,验证了快速建模方法的可行性.与应用其他建模方法的系统相比,独立的快速建模系统具有建模效率高、模型质量好的优点.     

圆形料场堆料机臂架有限元分析

为了验证现有圆形料场堆料机臂架结构的合理性,应用ANSYS/APDL参数化设计语言,建立了适用于不同结构参数下臂架形变分析和模态分析的有限元参数化模型,计算分析了臂架处于最危险工况时的挠度和强度,并进行了多点谐振分析.分析结果表明:臂架的最大挠度在臂架的最前端,为99.500mm,臂架的最大应力为203.976 MPa,满载与空载时的最大挠度差值为38.139 mm,且所有激振源的谐振频率都避开了臂架的固有频率,因此,现有臂架结构的静态强度和动态刚度均符合设计要求.     

活塞泵增压系统动态特性研究

为了获得活塞泵增压系统起动特性和工作特性,基于AMESim仿真平台建立了仿真模型.对活塞泵增压系统起动过程和稳态工作过程进行了仿真,给出了不同部位压力变化情况,以及蓄压器对泵出口压力的影响、流量对泵工作频率的影响.结果表明活塞泵增压系统起动迅速,工作过程中能够维持较高的泵出口压力.实际试验中增压系统参数变化趋势与仿真结果一致,验证了仿真方法和仿真模型的正确性。     

MATLAB的门座起重机臂架系统优化与仿真

臂架系统是门座起重机设计的核心，通过优化臂架系统中各杆件的长度，保证吊重在臂架系统变幅过程中尽量沿近似水平线轨迹的方向运动．运用向量的方法，根据四连杆机构的几何关系计算出了象鼻梁头部的坐标；并运用合理的算法，融入可视化的理念，在MATLAB的环境下计算出了满足设计条件下的各杆件长度；最终将设计结果形成软件．     

离心泵快速启动过程瞬态水力特性的数值模拟

为了准确预测离心泵快速启动过程的瞬态水力特性，应用功率键合图法建立了离心泵系统动力学模
型.该模型基于能量守恒和一维系统动力学方法，给出了离心泵系统键合图结构，推导了描述离心泵启动
过程内部能量供给、传递、转化和消耗的基本关系式.结合键合图结构和能量守恒关系得到了系统状态方
程组，并采用四阶Runge kutta法进行数值求解.数值模拟结果表明,在快速启动过程中，预测的离心泵动
态流量、扬程和转速的变化趋势都能与实验结果较好吻合，并且模型能预测到离心泵快速启动过程的瞬态
效应，功率键合图法可以适于对离心泵快速启动过程的动态特性进行模拟.     

一种混联码垛机器人机构的设计及仿真

一种混联码垛机器人的大臂为主要承力部分,其通过虎克铰与机架联接,在2条UPS主动支链的驱动下实现俯仰与摆转2自由度运动,机架、大臂及2条UPS主动支链构成了2-UPS/U并联机构,该机构运动学、动力学性能非常优越;小臂通过转动副串联在大臂上并在RPR主动支链的驱动下实现其运动;末端执行器安装在小臂的末端,并通过构造2组平行四边形结构使其在运动的过程中始终保持与基准面平行。通过PROE软件建立码垛机器人的三维模型,然后将其导入Adams软件中进行运动学性能的仿真分析。     

太阳能热泵机组内蒸发器的模型与仿真研究

对太阳能热泵机组内蒸发器稳态分布参数模型进行仿真算法设计,以压缩机进、出口压力值、蒸发器冷冻水的入口温度、蒸发温度、蒸发器内水流量以及蒸发器简化模型计算出的蒸发器吸热量计算值作为输入参数,建立了基于神经网络的蒸发器优化模型.通过太阳能热泵系统实测数据学习而形成的蒸发器优化模型明显提高了仿真的速度及精度,运用该模型能够降低太阳能热泵系统的研究成本和缩短其设计周期.     

阳台壁挂太阳能—空气源复合热泵系统的仿真模拟和实验验证

针对自行设计的一台3.6kW阳台壁挂太阳能—空气源复合热泵样机,建立了样机各部件的仿真模型,并对其冬、夏季运行模式进行了仿真模拟,模拟结果显示:在名义工况和最大负荷工况下复合热泵性能优于空气源热泵。通过与样机实验测试结果对比,仿真模拟误差在允许范围之内,模型精度达到系统主要性能的要求。     

太阳能跨季节储热耦合热泵系统性能影响因素分析

通过建立太阳能跨季节储热耦合热泵系统物理模型和非稳态传热数学模型,利用VisualBasic软件对太阳能跨季节储热耦合热泵系统性能进行了仿真模拟,并对集热器循环水泵启动温度、储热时间段、水箱容积与集热器面积比(V/A)和地下储热循环水泵启动温度等因素对系统性能的影响进行了模拟计算与分析.研究结果表明,在进行太阳能跨季节储热耦合热泵系统设计和系统运行性能分析时,需要综合考虑上述因素的优化配置,以此才能保证系统运行可靠、经济和节能.     

油液特性对轴向柱塞泵流量脉动的影响

含气量、温度和压力作为反应油液特性的3个重要参数,在轴向柱塞泵仿真分析时易忽略其对流量脉动特性的影响。为了探究油液特性对轴向柱塞泵出口处流量脉动的影响规律,基于AMESim建立轴向柱塞泵的仿真模型,对不同的含气量、温度以及压力下轴向柱塞泵的流量脉动进行仿真,对其结果进行分析。结果表明:油液特性对轴向柱塞泵的流量脉动影响较大,轴向柱塞泵流量脉动特性随着油液含气量的增大而减小,随着油液温度的升高而减小,随着系统压力的减小而增大。     

考虑高温水泄漏影响的凝水泵启动过程仿真分析

针对某船用给水机组凝水泵在备用状态和备用转换启动过程中,由于高温除氧水进入凝水泵及其吸入管路而在机组启动后发生汽蚀,导致凝水泵出口压力长时间达不到规定要求的问题,在基于差异演化算法辨识得到凝水泵各级叶轮扬程-流量-转速模型、构建凝水系统管路与阀门模型、利用SimuWorks仿真平台建立整个凝水系统仿真模型并进行模型验证的基础上,通过仿真得到了在不同高温除氧水漏泄量的条件下,凝水泵内部各主要节点的凝水焓值、压力、温度或含汽率等参数随机组转换过程的变化情况. 研究结果表明,当凝水泵因吸入闸阀存在漏泄而导致水泵内部在启动前充满热水、来自正在启动的机组和已丧失正向流量的停用机组的高温水泄漏量较大时,正在启动的凝水泵就会发生汽蚀而不能及时建立出口压力. 论文运用热力学揭示了船用凝水系统一种特有故障的机理,对于系统的设计改进和故障排查具有重要参考价值.     

Resonance Suppression Strategy for Humanoid Robot Arm

To address the problem of resonance in the control of a robot arm, a resonance suppression strategy is proposed for a single-joint humanoid robot arm based on the proportional-resonant(PR) controller. First, an arm joint model of the humanoid robot is established. Then the influence of resonance frequency on the performance of the control system with the robot arm is analyzed. The voltage fluctuation of the drive motor caused by the changes in arm motion is recognized as the disturbance of the current loop. The PR controller has the characteristic of disturbance rejection at a specific frequency. The output fluctuation of the driving system caused by the change of arm motion state at the resonance frequency is suppressed. Therefore the output current of the inverter will not be affected by the vibration of the arm at the resonance frequency. Finally, the control system is verified by MATLAB/Simulink simulation. The simulation results demonstrate that the control strategy for the humanoid robot arm based on the PR controller can suppress the resonance of the arm effectively, improving the dynamic performance and system stability.