- 刘静;周骥平;朱兴龙;周赞;
基于运动解耦的三维动力平台,可用于加工设备上进行复杂曲面的加工。为了使三维动力平台工作满足一定的刚度、精度的要求,对该平台进行了受力分析,并对其主要连接件进行了有限元分析与结构优化。
2009年03期 v.25;No.121 10-13页 [查看摘要][在线阅读][下载 597K] - 李明宇;潘存云;张立杰;
针对一种基于球齿轮的轮腿复合移动系统,提出了跨越台阶障碍的基本运动策略,将跨越台阶障碍过程分为搭接、攀爬两个阶段,分别给出了运动方式,推导了相应的运动学公式,并利用计算机数值仿真的方式,对系统跨越台阶障碍的运动进行了模拟,计算出了运动过程参数,验证了运动策略,为系统全地形运动模型的建立提供了依据,也为对系统后续的动力学和运动规划的研究与仿真打下了一定的理论基础。
2009年03期 v.25;No.121 14-18页 [查看摘要][在线阅读][下载 415K] - 陈锦海;梁庆华;王石刚;
针对具有复杂运动特征的高速凸轮机构从动件运动规律,提出用分段多项式进行综合和优化的新方法。其优点在于可以方便地将边界条件指定为确定值或设计变量,将运动曲线的特性值作为优化目标,通过优化获得具有理想运动学和动力学性能的运动规律。通过粽子自动扎线机高速排线凸轮机构从动件运动规律的综合详细阐述了此方法的应用。具体过程为:通过对扎线工艺的分析,设计了排线凸轮机构的工作循环图,利用分段多项式对运动规律进行了综合,建立了以加速度和跃度为双目标函数的优化模型,并应用单纯形法进行了求解。结果表明文中所论方法方便、有效。
2009年03期 v.25;No.121 19-21+26页 [查看摘要][在线阅读][下载 318K]
- 熊小琴;何广平;
从生物研究中受到启发,兼顾机器人的运动能耗问题,设计了一种新型机器人机构——仿袋鼠单腿跳跃机器人。机构设计是在模仿自然界袋鼠骨骼结构的基础上,充分利用产生被动动力学的机械结构来减少机器人的运动能耗,将膝关节设计为弹性被动关节来减少腿的质量和转动惯量,以达到减小驱动力矩的目的。采用拉格朗日方法建立了机器人支撑相的动力学模型。以动力学模型为基础,推导出了机器人在支撑相平衡点的线性化系统,证明了机器人在支撑相是线性地可控的,为机器人的稳定控制提供了理论依据。
2009年03期 v.25;No.121 22-26页 [查看摘要][在线阅读][下载 308K] - 张典范;高峰;金振林;
介绍了一种新型6-(P-2P-S)并联机器人,为提高其终端平台的定位精度,对该并联机器人进行误差分析。首先采用矩阵法建立了该并联机器人的误差模型,将奇异值分解理论应用于误差分析,得到并联机构输入误差与输出误差的关系;然后依据雅可比矩阵定义了误差方向敏感度和误差绝对敏感度评价指标,并绘制了两个评价指标在姿态空间的分布图;最后基于全域综合位置误差评价指标对结构参数进行了优化设计,为该并联机器人的设计和应用奠定了基础。
2009年03期 v.25;No.121 27-29+36页 [查看摘要][在线阅读][下载 527K] - 李劲松;颜国正;吕恬生;宋立博;
针对移动机器人全局路径规划优化问题,本文提出一种采用栅格法进行建模,以分层搜索为核心思想的新搜索方法,该方法在外层采用A*算法将复杂的图元模糊化以简化环境,内层则采用人工势场算法将具体的栅格还原以解模糊,具有一定的理论意义与应用前景。仿真实验表明,该方法能达到较好的路径规划效率和实时性。
2009年03期 v.25;No.121 30-32页 [查看摘要][在线阅读][下载 229K]
- 王雯静;余跃庆;
为了描述含大变形柔顺杆的柔顺机构的动力学特性,需要建立其动力学模型。利用有限元法描述柔顺杆件的变形,根据Lagrange方程建立了含大变形柔顺杆的柔顺机构的动力学方程。在此基础上,推导了柔顺机构中大变形柔顺杆上任意一点的应变的算法,计入了应变中的非线性应变项——附加拉压应变。以平行导向柔顺机构为例,将理论计算结果与实验结果进行对比和分析,相互验证了实验系统和理论模型的有效性和正确性。
2009年03期 v.25;No.121 33-36页 [查看摘要][在线阅读][下载 394K] - 刘庆玲;
针对承受分布载荷作用下直梁型柔性构件的变形进行了分析,同时考虑大变形而带来的几何非线性问题,采用数值积分的方法对其变形进行求解,给出了计算末端角变形与末端位移的一般表达式。通过实例计算,并与有限元模拟结果进行对比,误差在3%左右,验证了该分析方法的有效性。
2009年03期 v.25;No.121 37-39+55页 [查看摘要][在线阅读][下载 253K] - 沈雪瑾;
针对直脚型、蟹脚型、之字型和弓型四种支撑梁结构型式的静电梳状谐振器,介绍了符合问题实质的五次超静定力学模型,给出了横向谐振频率、弹性系数和位移随谐振器结构参数和材料参数变化的函数关系。经与试验结果对比,各类谐振器横向谐振频率的理论值与实测值吻合较好,最大误差为11.62%。比较分析表明:在特征尺寸相同的情况下,直脚型、蟹脚型、之字型和弓型静电梳状谐振器的横向谐振频率依次减小,且都与谐振器的厚度无关;在特征尺寸和驱动电压相同的情况下,直脚型、蟹脚型、之字型和弓型静电梳状谐振器的横向位移输出能力依次增加;直脚型、蟹脚型、之字型和弓型静电梳状谐振器的横向弹性系数,均只与材料的杨氏模量和支撑梁的几何参数有关,而与横向位移无关。
2009年03期 v.25;No.121 40-43+55页 [查看摘要][在线阅读][下载 406K] - 卜巾晏;何广平;
研究一种具有纳米级定位精度的弹性位移缩放机构。该机构采用桥式柔性铰链位移缩放机构,这种弹性位移缩小机构可以将传统螺母丝杠系统精度提高到纳米级。建立桥式柔性位移缩放机构的位移缩放比的理论模型,对机构进行了应力分析,运用ANSYS有限元软件分析了弹性微位移缩小机构的特性,并与理论建模的的结论相一致,且机构的输入输出具有良好的线性关系。结果表明:该机构的行程可达40微米,分辨率达20纳米。
2009年03期 v.25;No.121 44-47页 [查看摘要][在线阅读][下载 587K]
- 郑学普;杜辉;
基于现代弹性流体动力润滑理论和弹性力学理论,建立了高速圆柱滚子轴承非等温时变的弹流分析模型、轴承套圈与滚动体接触时接触体内应力分析仿真模型。用数值分析方法对模型求解,并用Tecplot软件对轴承接触体内应力分布进行仿真。仿真结果分析表明,弹性流体动力润滑中轴承速度及其所受载荷是影响轴承接触体内部应力分布的主要因素;在不考虑其它因素情况下,接触区内中部靠接近表面的区域接触应力最高,改善接触体表面压力,可以有效改善接触体内等效应力分布。
2009年03期 v.25;No.121 56-59页 [查看摘要][在线阅读][下载 535K] - 张海秀;刘晓叙;
在论述多维材料选择方法基本思想的基础上,以小型活塞式压缩机曲轴为载体,利用多维材料选择方法对其材料进行选择,来说明该方法应用于绿色机电产品材料选择中的可行性和实用性;结果表明,多维材料选择方法应用于小型活塞式压缩机曲轴的实例,对其它绿色户品及其零部件的材料选择方法和理论起到一定的借鉴和参考价值。
2009年03期 v.25;No.121 60-62+74页 [查看摘要][在线阅读][下载 356K] - 魏慈;张雪萍;姚振强;刘溪娟;
针对滚动柱面过盈配合面的滚动微动失效形式,建立了预测微动裂纹萌生位置的控制模型,该模型应用控制参数W,综合考虑了接触面上的拉应力、剪切应力、摩擦系数、分布区域等主要裂纹萌生影响参数,对微动裂纹的萌生位置进行了预测。应用该预测模型对实际失效轴承裂纹萌生位置进行了预测,并与实际轴承失效的微观特征进行了对比,验证了预测模型的正确性。
2009年03期 v.25;No.121 63-66页 [查看摘要][在线阅读][下载 808K] - 张效翔;谢友柏;张执南;王平;
为了深入分析活塞裙部摩擦行为,提出了考虑变惯量影响的活塞二阶运动耦合分析模型,结合雷诺方程,计算和比较了考虑变惯量影响与不考虑变惯量影响的活塞裙部摩擦力和摩擦功耗,并讨论了连杆质心位置对于裙部摩擦力和摩擦功耗的影响。结果表明:在考虑系统变惯量的影响下,活塞裙部摩擦力和摩擦功耗都有所增加,增加幅度约为11%,连杆质心位置对于裙部摩擦力和摩擦功耗有明显影响。因此,针对活塞裙部的摩擦学研究应该将系统变惯量的影响考虑在内。
2009年03期 v.25;No.121 67-70页 [查看摘要][在线阅读][下载 588K] - 何大志;张岚;潘毓学;宋可平;
提供了一种基于LS-DYNA方法的汽车离合器从动盘轴向压缩仿真试验的方法。使用非线性有限元分析模块LS-DYNA对DST180H8型离合器进行了动态接合─从动盘轴向压缩仿真试验。模拟出离合器从动盘与飞轮的25万次非线性碰撞过程,得到了减振盘的轴向压缩仿真试验结果。根据仿真分析结果可知:离合器减振盘的轴向压缩量小于0.224 mm,完全满足国家设计标准,验证了该方法的可行性与准确性。
2009年03期 v.25;No.121 71-74页 [查看摘要][在线阅读][下载 531K]
- 崔朝军;周水庭;李进宇;
通过结合变胞原理,从概念上提出了一种新型高效节能推进器,并对其工作原理进行了阐述。通过分析发现其在原理上的缺陷,为此对机构进行了改进。分别通过CFX、Adams、Workbench分析,求得稳态下桨叶的受力,论证了推进器在运动原理、结构上的可行性。最后,通过计算求得其理想推进效率。
2009年03期 v.25;No.121 106-109页 [查看摘要][在线阅读][下载 493K] - 王野平;邹更新;姜伟民;
运用有限元法对复合地板中胶层进行拓扑优化,寻求胶层的最佳位置及用量,并探讨了不同胶层宽度和厚度对应力分布的影响。结果表明,合理的胶黏剂分配在不影响整体力学性能的前提下,减少了胶的用量。胶层边缘应力集中明显,且外侧边缘的应力大于内侧。胶层中等效应力的最大值与胶层的宽度和厚度成非线性变化,在某段范围内出现极小值。
2009年03期 v.25;No.121 110-113页 [查看摘要][在线阅读][下载 470K] - 李晓豁;张景晖;
运煤系统是连续采煤机重要的组成部分,如果发生故障将导致连续采煤机停止工作,严重影响其生产率。本文在对连续采煤机运煤系统常见故障及其原因分析的基础上,通过比较分析采用遗传算法(GA)和粒子群算法(PSO)混合优化BP神经网络的方法,对连续采煤机运煤系统故障诊断进行研究。结果表明,这种方法可有效地避免BP神经网络进入局部极小值,提高学习效率和收敛精度,能更快、更准确地对连续采煤机运煤系统进行故障诊断。
2009年03期 v.25;No.121 114-116页 [查看摘要][在线阅读][下载 396K]