基于MSC Adams的肌肉驱动可视化模型设计与实现

根据肌肉驱动机理提出1种简单高效的仿生机器人驱动技术,基于Hill力学模型,参考CHENG等建立的“虚拟肌肉”,设计1种在计算机环境下可视化的肌肉驱动模型.该模型应用MSCAdams的二次开发技术完成肌肉建模插件的开发;解决宏命令调用、参数传递、命名、动态显示、输出控制以及Simulink与MSC Adams联合仿真等问题;具有肌肉力学特征和三维可视化显示功能,可接受Matlab/Simulink控制系统联合控制,可耦合MSC Adams骨架机构进行多体动力学仿真,有助于在计算机环境下进行肌肉驱动机器人、仿生装置的设计和仿真.     

多孔橡胶材料声传递损失性能分析：模型描述

研究带有无孔薄覆盖层的多孔橡胶板构件的声传递损失特性,考察了从低频、中频到高频范围内,不同结构参数和材料特性对多孔橡胶材料隔声性能的影响.这一部分建立了多孔橡胶板构件的有限元（FE）与统计能量（SEA）混合分析模型.在仿真模型中,多孔橡胶板边界条件为固支连接,在多孔橡胶板模型的一侧有散射声场作为激励,在另外一侧有半无限声场,用以计算和预测其声传递损失.数值结果与文献进行比较,结果显示该模型具有较好的可靠性.     

拉削工艺和装备设计方法研究综述

针对拉削工艺和装备设计存在的技术难题,总结分析了国内外拉床结构与整体动力学分析与优化、拉床切削工艺仿真技术、拉削表面质量监测,以及刀具损伤监控与寿命预测4个方面的最新研究成果,指出了有限元数值模拟仿真对拉削工艺和机床设计的重要作用,探讨了基于噪声、振动、拉削力等信号的加工质量和刀具损伤预测。研究结果表明:随着新材料的不断研发和对零件拉削工艺要求的不断提高,在未来机床整体设计时对静力学和动力学的精确仿真,以及切削工艺的有限元仿真变得尤为重要,可有效提高机床整体性能,缩短设计周期和减少设计成本;同时由于零件材料稀缺昂贵,未来的拉削装备中需要集成表面切削质量、表面硬度和拉刀磨损的实时监测,减少因机床振动、刀具损伤等引起的加工缺陷。     

基于形状记忆合金弹簧阵列的人工肌肉设计与研究

针对形状记忆合金（SMA）丝、SMA弹簧驱动力和输出位移小的缺陷,提出了基于SMA弹簧阵列的人工肌肉设计方法。利用仿生学原理,设计了SMA弹簧阵列的空间串并联结构,推导了人工肌肉驱动力计算公式,对其输出模拟量用组合学方法进行了分析。利用UG和ADAMS建立了人工肌肉的多体动力学模型,同时,在Simulink上建立了人工肌肉的激活控制模型,在这些基础上,模拟仿生手臂弯曲伸展运动的工作过程,分析该人工肌肉的驱动和控制特性。仿真结果表明,SMA弹簧阵列结构能显著增大SMA驱动器输出位移和驱动力,并简化模拟量输出的控制。     

新型立式内拉床护送机构的设计与研究

针对传统立式内拉床护送机构存在的问题,设计了一种新型的内拉床护送机构.护送机构与主溜板采用活联接的方法,在护送过程中使护送机构与主溜板融为一体,并在护送结束后挂停在床身上.与老式护送机构相比,具有安全可靠,拉削稳定,制造成本低等优点,适合在各种下拉式内拉床中使用.     

气动连杆机构优化设计关键技术研究

在CAD系统中完成气动连杆机构几何实体概念设计和早期设计,在MATLAB中完成机构优化设计,并在VC下编制接口应用程序实现两者之间的数据传输,运行该程序能使基于MATLAB的气动连杆机构优化设计得到的优化结果直接更新早期几何模型.研究结果表明:该方法可以发挥UG强大的参数化建模功能,并能有效利用MATLAB出色的数值计算能力,为用户化机构优化设计提供了理论依据.     

准平行机构实现机载导弹俯仰角的控制

提出一种准平行机构控制导弹离机俯仰角的新方法.建立了弹射装置的数学模型和仿真程序,求得弹射装置的动力学参数随时间的变化规律.最后分析了准平行机构杆长和导弹惯性负载对导弹离机俯仰角的影响.     

基于隐马尔可夫模型的产品功能模块实例选取方法

为使产品概念设计达到最优化设计的目的,提出了一种基于隐马尔可夫模型的模块化产品功能模块的实例优化选取方法.通过定义产品功能模型的三种最基本构成方式,将产品功能模型转换成统一的串联功能模型形式.利用隐马尔可夫模型建模产品功能模块的实例选取过程,并借助模块实例的相关信息完成隐马尔可夫模型中各参数的实例化.最后,采用Viterbi算法实现模型的求解,找出一组使产品性能(可靠性)最优的功能模块实例组合,并通过实例验证了方法的有效性和合理性.     

自动闭门组合铰链设计

针对目前主流的闭门器存在的问题,提出一种集门停、自动闭门、缓冲调速等功能为一体的自动闭门组合铰链。在设计自动闭门组合铰链基本结构的基础上,分析了它的工作原理,建立了自动闭门组合铰链与门组成的系统的物理模型和运动微分方程。为了使组合铰链运转平稳和速度可调,采用张力与速度调节机构分离的设计方法。这种方法使阻尼分支具有较大的空间容纳单向阀阀芯,增加单向阀的行程,进而提高速度调节的灵敏度,还能减少因弹簧储能和摩擦产生的热传递,降低液压阻尼机构的温度变化,提高自动闭门铰链的稳定性。文章对新型高性能闭门器的研究具有一定实用意义。     

SMA弹簧集群驱动控制与动态特性研究

研究了SMA弹簧集群的驱动控制与动态特性。在分析生物骨骼肌微观结构特性的基础上,建立了3行5列的阵列结构SMA弹簧集群及驱动控制实验平台。基于数理统计理论,建立了SMA弹簧集群驱动开关控制方法,利用ADAMS软件对SMA致动器集群的位移和力特性进行了仿真分析。设计了基于PLC的集群控制硬件平台,利用组态王软件建立了集群控制图形用户界面,给出了SMA弹簧集群的激活控制法则,获得了SMA弹簧集群的张力时间历程,在此基础上研究了不同的SMA弹簧激活组合对输出力特性的影响。实验表明,SMA致动器集群存在严重的耦合特性。最后讨论了致动器集群输出力的振荡特性及振荡消除方法。