具有变胞功能的电动装载机构构态进化拓扑结构分析与基因建模

变胞机构是一类具有多功能阶段变化、多拓扑结构变化、多自由度变化等特征的机构。将其应用于装载机研究发明的新型电动装载机构,可按不同阶段的工作需求改变其执行机构的拓扑结构,只需一台驱动电动机就能完成传统两自由度液压装载机铲装、翻转、抬升、卸料等工作任务。采用电动机驱动、连杆传动的方式,能有效克服液压系统零部件加工装配要求高、维护保养困难、易产生漏油等缺点;且电动机均安装在机架上,避免了传统串联式机械手的驱动电动机大都安装在铰链处,导致的刚性差、惯量大等问题。介绍变胞装载机构的变胞源机构以及实现变胞功能的几何变胞方法,利用邻接矩阵和拓扑图描述了各工况对应的子工作阶段机构的拓扑结构变化,分析其工作原理和构态转化特点,得到机构构态演变过程的生物学进化特性。针对机构的结构和连接特点,研究变胞进化生长过程中构型的转化方式和蜕化方法,对各个构型单元分别进行进化计算,得到变胞源机构的基因模型表达式。     

机载储液罐研制方法研究

机载储液罐是飞机试验过程中特定试飞科目所必须的装置,直接关系任务成败。文中总结了储液罐研制过程中的主要环节和内容,为机载储液罐研制提供方法参考。     

开放式多自由度可控机构综合实验台的研制

结合多自由度可控机构的主要研究内容、特点以及最新研究成果,研制了既能满足机械原理、机械设计等课程本科实验教学的需要,又可满足研究生机构学实验教学与科研需要的开放式综合实验台,该综合实验台不仅能实现平面机构运动简图绘制与分析等实验教学,而且还能对多自由度可控机构正、逆解运动学以及系统数字控制等问题,进行开放性实验研究,从而为进一步加强和提高学生的动手及创新能力,提供一定的实验基础。     

变拓扑结构船舶焊接机器人机构运动学分析

设计了一种拓扑结构可变的船舶焊接机器人机构,可改变自身构件数,完成自由度变化,实现复杂焊接、简单局部焊接及平焊、立焊等特殊焊接任务。基于运动链环路理论,并采用New?ton-Raphson法进行机构运动学建模,得到其位置正解,进而分析其速度与加速度规律。相关仿真分析结果表明,该机构可较好完成船舶焊接的工作要求。     

三平动并联机构在动感座椅上的控制系统研究

介绍了一种基于三平动并联机构驱动的动感座椅的实验性控制方式。该控制方法采用固高运动控制器作为主控板卡,快速写入控制算法并进行调试,避免了专用控制器长周期开发工作,有利于缩短机构验证与改良时间。     

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。     

基于桨叶模态修型的直升机减振优化

基于Hamilton原理推导了模态修型减振优化的有限元动力学模型,通过修改桨叶的剖面刚度和线密度来改变结构的动力学模态。以最小振动载荷为目标函数,以桨叶剖面刚度及质量为设计变量,以桨叶的频率、自转惯量、质量及模态修型参数等为约束条件,进行了减振优化。算例表明:在约束条件都满足的情况下,优化后,3/转的桨根剪力减小了55.4%,4/转的桨根剪力减小了66.5%,5/转的桨根剪力减小了53.4%,优化效果明显。     

SA349/2旋翼气动弹性稳定性的动力学多目标优化

基于有限元法建立了旋翼桨叶的气动弹性动力学分析模型,提出在气动弹性稳定性,频率分布及自转惯量等约束条件下的最小质量,最小应力多目标优化。文中使用链式规则的灵敏度计算方法进行目标函数及约束函数的灵敏度分析,使用近似模型的响应面模型及模拟退火算法对模型进行优化计算。最后通过对实例SA349/2旋翼桨叶进行优化对比,实现了在多约束条件都满足的情况下,自转惯量提高到原来的1.05倍,桨叶总质量减少6.0％～7.2%,应力比初始模型减少5.9％～7.1％的多目标优化结果,优化性能良好。     

风冷式电负载系统研究

在飞机动力装置定型试飞中,往往需要在载机上加装电负载系统进行模拟加载,以完成对动力装置工作性能考核,风冷式电负载系统是一种常见模拟加载系统。文中从设计方案及换热计算方面对风冷式电负载系统进行研究,总结分析其使用特点。     

基于变胞原理的自动垃圾车装车机械手的设计与分析

多功能阶段变化特征、多拓扑结构变化特征和多自由度变化特征是变胞机构最主要的特征,因此变胞机构尤其适应于在不同工作阶段完成不同工作任务等要求的工况。应用功能分析法,通过研究现有的垃圾车装车机械手的运动情况,设计开发了一种新型变胞机械手,该机械手只需一台直线驱动装置就可完成垃圾车用机械手的动臂伸缩动作、手抓夹紧动作和动臂翻转的动作。采用机构简图表达法、邻接矩阵表示法、拓扑结构分析法等方法分析了该变胞机械手的不同工作子阶段的机构的功能与构态解析。