海洋温差能发电冷水管涡激振动性能

以海洋温差能发电（Ocean Thermal Energy Conversion,OTEC）平台的冷水管为研究对象,根据结构方程和尾流振子方程建立冷水管流固耦合模型,采用有限元方法和 法对冷水管涡激振动（Vortex-Induced Vibration,VIV）进行时域分析,并在MATLAB软件中开发相应的求解程序。针对冷水管所面临的复杂工况,分别研究外部流场、内部流场、长径比和压载质量等因素对VIV产生的影响。结果表明：随着外流流速和长径比的增大,冷水管横流向VIV模态和振动幅值也发生相应改变,振动强度呈现波动上升;在不发生动态失稳的情况下,内流流速的增加可有效减小冷水管横流向振动幅值,压载质量可大幅减小冷水管自由端的振动位移。     

基于全域与局域模式下波浪驱动推进机构动力学分析

波浪驱动航行器在海洋观测等领域发挥着重要的作用,波浪能驱动的水下推进机构是它们前进的核心部件,研究其在流场中的流体与刚体相互耦合作用,对于提高波浪驱动航行器的推进性能具有重要意义。基于刚体动力学方程与计算流体力学软件之间的交互耦合,分别建立了基于全域与局域模式下的波浪推进装置的流体-刚体耦合动力学模型,对两种模式下的计算结果进行了对比与分析。首先在全域模式下进行耦合动力学分析,在水下推进机构翼片行进和垂荡的整个区域建立流体网格,将其得到的水动力代入刚体运动方程得到其运动参数,然后将运动参数代入水动力模型中进行反复迭代。考虑到全域模式下所需流体区域范围大、计算量大的不足,因此在局域模式下,根据相对运动原理将翼片水平前进速度实时转化为作用于翼片上的反向来流,建立了基于局域模式的翼片流体-刚体耦合模型,实现在相对固定的区域进行有限元分析。避免了大范围区域建立有限元网格,计算效率大大提高。两种模式下的计算结果吻合,为波浪能直接驱动的推进机构的推进性能的分析和研究提供了有效的方法。     

含间隙弧面分度凸轮机构动力学的实验研究

分度凸轮机构是大多数自动机械中的核心环节,其动力学特性对机器的整体性能起到关键的作用。间隙是影响分度凸轮机构的动态性能的最重要因素之一。文中对岔间隙弧面分度凸轮机构的动力学问题进行实验研究,介绍建立弧面分度凸轮机构实验台的方法,并给出不同转速条件下载荷盘和靠近分度盘位置上的加速度响应。实验结果证明间隙对分度盘的影响更为严重的结论,验证含间隙分度凸轮机构动力学方程的理论分析结果。     

无人机机械臂抓取动作的协调运动规划

近年来无人机在勘测救灾、空中观测、摄像等领域得到了广泛应用,搭载机械臂后无人机还可以完成样品采集等任务。受作业环境影响和无人机机械臂系统自身限制,为保证作业效率和设备安全,有必要对其运动进行规划。文中在运动学基础上采用梯度投影运动规划算法,对无人机机械臂抓取目标物进行运动规划,利用模糊推理确定其中的参数,并进行仿真试验验证。仿真结果表明该算法可有效对无人机机械臂的运动进行规划,并能协调无人机和机械臂运动,实现对目标物准确抓取。     

分度凸轮机构的能控性程度分析

对分度凸轮机构在不同阶段的能控性和能控性程度进行研究.研究结果表明,分度凸轮机构在分度段是能控的,在停歇段是不能控的;而且在分度段的不同时期的能控性程度也不相同,在输出件速度高时的能控性程度要好一些.此外,还分析在不同广义坐标下施加控制力的不同效果.这些工作对分析分度凸轮机构的能控性程度以及合理设计分度凸轮机构振动控制系统具有重要意义.     

指数积方法在空间机构运动分析中的应用

介绍了指数积方法的原理，以及它在空间闭链机构运动分析中的应用。研究表明，用这种方法来进行空间闭链机构的运动分析，可以大大简化其计算过程，并具有简单易懂、通用性好等优点，在复杂空间机构的运动学和动力学分析中，有很大的应用潜力。     

水产养殖用水下移动机械手的耦合动力学分析

对水下移动机械手系统中本体与机械手之间的耦合动力学进行了研究,分别采用指数积方法和凯恩方程对水下移动机械手系统进行了运动分析和动力学建模并进行了求解,模拟了机械手在展开的过程中本体的运动,该研究工作对于进一步了解水下机械手的工作特点和开展机构的控制有重要价值。     

基于ADAMS的往复发动机敲缸故障仿真研究

基于多刚体系统动力学方法和非线性弹簧阻尼接触模型,在ADAMS中对含活塞-缸壁间磨损间隙的曲柄滑块机构进行动力学建模及动态仿真.研究该机构在考虑外载荷、构件惯性力、重力、材料接触刚度及阻尼等条件存在时,不同程度磨损下的活塞接触动力学响应,计算并比较了磨损间隙条件下的活塞侧推力、拍击力及活塞2阶运动特性参数等数据;阐明了运动副间隙引起活塞敲缸现象的发生机理.该工作为内燃机配缸间隙的选择、磨损间隙的故障诊断及振动控制提供了参考依据.     

柔性冗余度机器人随机动态响应主动控制研究

研究了柔性冗余度机器人随机振动主动控制问题。设计了具有压电作动器与应变传感器的机敏连杆，建立了该离散时变动态系统的状态空间表达式。根据最优控制理论，设计了基于Kalman滤波估计的LQG状态反馈控制器。以平面3R柔性冗余度机器人为例进行了计算机仿真，其结果证明了这种主动控制方法的有效性。     

基于单边接触模型的含间隙槽轮机构动力学分析

基于单边接触的间隙模型建立了含间隙槽轮机构的动力学模型,运用ADAMS模拟了机构的工作情况和销子在轮槽中的运动过程,并着重分析了间隙对槽轮机构动力学的影响机理,以及间隙变化、输入转速改变和负载对槽轮机构动力学所产生的影响。