同步器换挡过程动力学建模分析与实验

针对同步器同步机理数学模型欠准确、仿真模型精度低等问题,提出了同步器接合过程的油膜压力、微凸体接触压力、同步环承载力及同步力矩的计算模型;利用Simulink和AMESim仿真平台构建同步器接合过程动力学仿真模型,分析了同步器换挡过程的换挡力、同步力矩、换挡位移、输入转速的变化规律;运用同步器换挡性能实验台验证了仿真模型的有效性。实验结果表明:各换挡工况的同步冲量和换挡功仿真与实验结果一致性较好,同步冲量最大误差为6.25%,换挡功最大误差为9.1%,说明同步器动力学仿真模型计算精度得到了明显提高。     

热连轧机轧制力和轧制力矩模型研究

研究了一种适用于热连轧机的新型高精度轧制力和轧制力矩模型,建立了一个轧制力功系数和轧制力矩功系数的新型指数公式,将两个系数的表达式统一起来,仅含"压下率"和"压扁半径与出口厚度之比"两个影响因子,形式简洁,物理意义明显.给出了新型指数公式中待定参数的确定方法,求得的待定参数值对不同钢种和不同精轧机架具有通用性.预测实践表明,新型轧制力和轧制力矩模型提高了热连轧过程中轧制力和轧制力矩的预报精度,可用于热轧板带生产线精轧机架的在线控制.     

陕西省优秀男子散打运动员膝关节运动特征研究

为探讨男子散打运动员下肢肌力特征,利用IsoMed2000等速测试/训练系统,对陕西省男子散打队12名队员优势侧膝关节进行测试.测试结果表明:膝关节屈伸肌群等速向心收缩时,随着给定运动速度的加快,其峰力矩和总功减小,平均功率增大;离心收缩时,随着给定运动角速度的加快,其峰力矩、总功无明显变化,平均功率增大;等速向心收缩和等速离心收缩时,伸肌群的峰力矩、总功和平均功率均大于屈肌的对应值.测试运动员膝关节肌群力量偏低,应按照散打运动项目特点加强专项力量训练.     

一种由人类步行启发的半被动双足步行机器人

针对半被动双足步行机器人所采用的控制方法大多较为复杂,并且缺乏控制参数对机器人性能影响的定量分析,从人类步行的生物力学研究得到启发,提出一种半被动双足步行机器人的控制方法,并定量分析该控制方法各参数对机器人性能的影响.在机器人摆动腿与地发生碰撞后开始于髋关节处施加方波力矩,作为动力输入.采用步态敏感范数衡量机器人的稳定性,采用无量纲步行能耗衡量机器人的步行效率.以稳定性、效率和步行速度作为机器人性能评价指标,通过仿真得到力矩、力矩作用时间和斜坡角度3个参数对机器人性能的影响.由于力矩在1个步行周期中没有做负功,该机器人具有与人类步行相似的高能量效率.该机器人能够实现沿上坡、下坡和平地步行.     

基于数值仿真的水下活塞机动力系统建模

水下活塞机动力系统模型以往需要试验才能得到。基于数值仿真方法研究活塞机做功过程,考虑过膨胀现象对活塞机输出性能的影响,建立活塞机指示功计算公式。由指示功拟合公式推出活塞机输出转矩,减去系统辅机消耗的力矩,结合完全气体状态方程得到水下活塞机动力系统模型。根据该模型设计仿真程序和半物理仿真实验对比。数学模型的仿真结果与半物理仿真试验结果相对最大误差为5.28%。研究结果表明,采用数值仿真和理论推导相结合得到的水下活塞机动力系统模型可以代替试验用于水下动力系统特性研究的初步验证。     

论力矩定量定义的逻辑起点

以力的功为逻辑起点，通过对质点绕定点转动问题的讨论，引入力矩的定量定义。     

线性载荷作用下简支板的振动问题

本文将功的互等定理法（ＭＲＴ）推广于求解线性分布简谐干扰力和Ｘ方向力矩作用下简支板的稳态响应，给出了封闭解和有实用价值的图表。     

一种基于塑性功和突变理论的边坡临界状态确定方法

基于当前强度折减法的临界状态判据各有优缺点,结合塑性应变能理论和突变理论,提出一种新的反映边坡的临界状态失稳判据。该方法以塑性功作为评价边坡整体稳定性状态的评价指标,以尖点突变模型作为判断边坡失稳与否的理论依据。在具体操作过程中,通过不断调整强度折减系数,记录每个折减系系数下对应的计算模型整体塑性功,建立"整体塑性功-折减系数"曲线,并通过突变理论找出整体塑性功发生突变时对应的折减系数,此时的折减系数即为边坡的安全系数,此折减系数下对应的边坡状态即为临界状态。对单台阶边坡、多台阶边坡进行计算。研究结果表明:基于该方法得到的安全系数与极限平衡法得到的安全系数较接近,尤其与满足力平衡条件和力矩平衡条件的修正简布法所得结果最接近,从而验证了该方法的可靠性。     

受简谐集中力矩的四边简支矩形板的受迫振动

将功的互等定理法（ＭＲＴ）推广于求解在集中简谐干扰力矩作用下四边简支矩形板的稳态响应．给出了一系列封闭解以及一些有实用价值的图．     

三维悬线式力矩器的等效刚度模型

三维悬线式力矩器是高密度光学头系统中的核心组件,其等效平动刚度和转动刚度直接决定着光学头克服和补偿系统误差的能力。该文根据三维悬线式力矩器的悬浮支撑模型,依据外力作用下悬线的变形协调关系,利用卡氏最小功原理建立了三维悬线式力矩器在各个有效运动方向上的等效刚度模型。进而由等效刚度可计算出三维悬线式力矩器的固有频率。最后利用Doppler激光测振仪对实验样品进行固有频率测试,实验结果与理论结果相比,最大误差不超过8.5%。该等效刚度模型对力矩器可动部的设计具有重要的理论指导作用。     

刚体动量矩定理的新证法

给出了关于刚体对固定点O的动量矩定理的一种新证法，该法简单，通用，同时给出了刚体对其上参考点P的动量矩定理。     

航天器伸展附件振动稳定性

以定轴转动的中心刚体和柔性伸展附件组成的刚柔耦合系统作为航天器模型,研究系统的部分变量稳定性问题。假设附件为有限变形梁,但其本构方程是线性的。利用能量积分构造Ｌｙａｐｕｎｏｖ函数,根据部分变量稳定性定理,证明等速伸展或收缩梁的横向非线性振动稳定。证明了这个结论可以推广到两种更一般的航天器模型：１）中心刚体质心运动而全系统质心在惯性空间中不动。２）中心刚体带有充满理想流体的充液腔。     

一般的动量定理及其推论

以动量的平移为基础,将质点系的动量向任一动点平移,得到质点系的动量主矢和动量主矩。由此导出一般的动量定理及其一系列的重要推论:如质心运动、刚体绕定轴转动、刚体平面运动、刚体绕定点运动、自由刚体运动……的微分方程。     

末制导炮弹姿态更新算法研究

对末制导炮弹姿态更新算法进行了研究,建立了捷联惯性导航系统(SINS)的姿态解算数学模型.采用等效旋转矢量法,利用末制导炮弹的一条弹道数据进行仿真研究,并与四元数四阶龙格库塔法进行了比较.结果表明,在该类实例下等效旋转矢量法仍然适用,而且由于克服了刚体转动的不可交换性误差,与四元数四阶龙格库塔法相比,在姿态更新周期及采样周期相同的情况下,其计算精度都相对较高.     

刚体-流体耦合运动的浸入边界法研究

为避免复杂贴体网格的生成和动、静界面滑移网格技术插值带来的误差,提出采用浸入边界法模拟流体刚体的耦合运动.借助求解不可压缩N-S方程组的分步投影方法的思想,来求解基于浸入边界法的耦合系统方程.其中刚体边界离散点的作用力密度通过强制满足刚体边界的无滑移条件（位移和速度一致）导出,结合刚体定轴旋转的动量矩定理,采用Newmark时间积分方法,实现对刚体运动特性的预测.同时,通过δ光滑函数,将刚体边界离散点的作用力密度转换到流体的欧拉网格点上,实现对流场速度的修正.在空间离散上,对流项采用Quick迎风格式,扩散项采用中心差分格式,采用2阶显式Adams-Bashforth法离散时间项.以雷诺数为300的圆柱绕流为基准数值算例,验证数值计算结果的可靠性.      

Stability of Nonlinear Vibrations of a Deploying Flexible Beam

ＳｔａｂｉｌｉｔｙｏｆＮｏｎｌｉｎｅａｒＶｉｂｒａｔｉｏｎｓｏｆａＤｅｐｌｏｙｉｎｇＦｌｅｘｉｂｌｅＢｅａｍ＊ＬｉＪｕｎｆｅｎｇ（李俊峰），ＷａｎｇＺｈａｏｌｉｎ（王照林）ＤｅｐａｒｔｍｅｎｔｏｆＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＭｅｃｈａｎｉｃｓ，Ｔｓｉｎｇｈ...     

《普通物理》教学中刚体平动和转动的对比教学研究

学生在学习刚体转动时通常难以理解其中抽象的物理概念.而刚体转动中的角量、力矩、转动惯量和刚体平动中的线量、力、质量有着一定的相似性.刚体转动中的一些定理也和刚体平动中的相关定理有相似之处.在进行刚体转动的教学时,要让学生对熟悉的刚体平动中相关知识点进行对比,让学生自然的从平动学习过渡到转动学习,轻松地掌握刚体转动中的知识点,从而达到良好的教学效果.     

刚体一般运动的静力学比拟

本文用比拟法推得了刚体一般运动的螺旋轴方程。这个方法就是将刚体一般运动与空间一般力系进行类比,而一般力系的中心轴方程是巳知的。这是推导螺旋轴方程的一种新的简便的方法。     

平面运动刚体相对速度瞬心的动量矩定理

建立了刚体作平面运动时的相对速度瞬心动量矩定理 ,证明了在任一瞬时 ,当平面运动刚体的质心与速度瞬心的距离保持不变时 ,相对速度瞬心的动量矩定理的形式与相对固定点或质心的动量矩定理相同。用该定理可以简便地解决相同条件下的平面运动问题。     

质点系的角动量定理在刚体定轴转动中的应用

将质点系的角动量定理应用于刚体的定轴转动，阐明刚体定轴转动的转动定律本质上是角动量定理沿转轴的一个分量，从而加深学生对刚体定轴转动的理解．