非轴对称车削成型方法探讨

为了设计适于非轴对称车削的快速刀具伺服系统,考察刀具在往复直线和摆动驱动方式下的非轴对称车削成型运动,分析刀具驱动机构高速往复运动对机床的影响,提出大幅度非轴对称车削应采用摆动式驱动机构。根据零件表面数据与刀具运动位置数据的转换关系,基于环曲面光学零件型值数据和函数表达,分别设计刀具运动轨迹计算方法,给出刀具往复直线和摆动运动规律。该文结果为快速刀具驱动机构及其控制器的设计提供了原始数据。     

第四章 油缸

油缸是液压传动系统中最常用的执行元件。它与油马达一样,都是把液压能转换成机械能的能量转换装置。 油缸通常按运动形式可以分为二类:1、直线往复运动油缸;2、摆动油缸。(旋转角度小于360°) 直线往复运动油缸又分为二种:活塞杆油缸和柱塞油缸。 活塞杆油缸又分为双出杆活塞油缸,如图1所示,和单出杆活塞油缸,如图2所     

基于VOF方法发动机水下排气气泡特性研究

为了研究发动机水下排气气泡运动特性,从工程应用问题出发,分析气泡水下运动及演化特性.考虑重力、浮力、黏性阻力及表面张力作用,运用VOF(流体体积法)方法对气液两相界面进行追踪,对单气泡运动特性进行模拟计算,提出一种计算气泡形心坐标、运动轨迹、速度大小的方法;基于对菲克定律中扩散通量的求解模拟了单气泡在水中的溶解特性.结果表明:气泡在水下上升过程中底部持续向内凹陷,形状由球形变为扁椭球形或帽形;单气泡在水中的运动轨迹初始为直线,随后开始左右摆动上升,摆动幅度逐渐变大,为类S曲线;x方向速度从零开始增大,并在Vx=0这条直线上下波动,幅度逐渐增大;y方向速度经历了由零到快速增长、近似恒定、急剧减小的过程.     

仿人机器人摆动脚落地碰撞补偿控制研究

分析了仿人机器人摆动脚落地时的运动误差和摆动脚与地面的碰撞效应,提出了基于运动误差的摆动脚落地补偿控制策略,根据摆动脚距地面高度误差、摆动脚与支撑脚之间的步距误差,在线分级调整摆动腿髋、膝和脚踝关节前摆的运动角度,补偿摆动脚距地面高度和步距.样机实验证明,机器人摆动脚运动误差减小,实际落地时间趋近期望时刻,摆动脚与地面的碰撞冲击力减小且变化平缓,行走稳定性改善.     

摆动技术在跳远起跳过程中的作用研究

从运动学角度解析分析摆动动作在起跳过程中的作用,结果表明:摆动技术的摆臂、髋关节动作及摆腿的动作贯穿于起跳动作的全过程,并对运动成绩及完善起跳动作起着决定性的作用;摆动腿侧髋关节的前送及制动能联动产生惯性力,有助提高起跳效果;髋关节的训练尤其是屈髋肌群的训练不被重视,屈髋肌群力量较弱;双臂的摆动对维持身体平衡及增加摆动腿摆动速度都有重要的意义.     

背越式跳高摆动腿角度对运动成绩的影响

通过对摆动腿角度分析以及训练摆动腿的方法来引起对摆动腿的重视,同时运用力学原理和摆动技术来客观地分析摆动腿,使人们更多地认识摆动腿的重要性,并且在以后的训练和教学中应加强摆动腿的练习,从中体会摆动腿对于运动成绩的影响.     

条状晶位错运动的晶体相场模拟

【目的】研究条状晶内不同矢量位错相互作用的情况,以揭示其运动和能量变化规律。【方法】采用晶体相场(PFC)模型,模拟4块取向差较小的条状晶所形成的4条亚晶界在应力作用下的湮没机制,并从位错运动和能量变化角度分析该机制。4条亚晶界中,2条是对称倾侧亚晶界,2条为非对称倾侧亚晶界结构。【结果】取向差较小的条状晶所形成的晶界为亚晶界,亚晶界上双位错组的数量由相邻两晶粒的取向差的大小决定;而在应力作用下,亚晶界的湮没过程主要有3个阶段:位错攀移及体系能量升高的第1阶段,位错分离及体系能量下降的第2阶段,位错相互作用及体系能量波动升高的第3阶段;由于存在非对称倾侧亚晶界,整个湮没过程比对称倾侧亚晶界的湮没过程较复杂一些。【结论】位错的相互作用存在4种情况:两位错相向运动,当位错矢量方向完全相反且在同一直线上时,相遇后发生湮没;位错相向运动,但运动方向不在一条直线上且距离较近,则可以相互吸引,最后依然可以湮没;如果运动方向不在一条直线上且距离较远,则无法相互吸引,它们只会朝着各自的运动方向继续运动;如果运动方向在一条直线上,但是位错方向不完全相同,它们相遇后不会湮没,而是组合形成一个复合位错。     

多梳经编机复合针运动机构的设计

分析了多梳经编机复合针的运动组成,将工艺上对梳栉的摆动要求叠加到复合针原有的运动要求上,构成了多梳经编机复合针的运动——摆动、槽针上下运动和针芯与槽针之间的相对运动;研究了一般多梳经编机复合针运动机构的结构和机构的设计方法;通过具体实例说明了设计过程。     

基于虚拟支点倒立摆模型的双足机器人质心轨迹规划

针对传统的双足机器人在摆动相机械能起伏较大,其能耗远高于人类的步行模式的问题,提出了一种基于虚拟支点倒立摆被动特性的双足机器人步态规划方法,在保证摆动阶段机械能近似守恒的前提下,同时保证压力中心点能够从脚跟移动到前脚掌,与人类步行的地面反力特性接近;为解决倒立摆微分方程没有初等解的问题,提出用线性倒立摆方程估算摆动角度.数值仿真结果表明,该方法在与人接近的步行参数下获得的运动模式其效率远高于传统方法.     

我国优秀男子三级跳远运动员踏跳阶段摆动腿摆动技术分析

为研究我国优秀男子三级跳远运动员起跳过程中摆动腿摆动的技术特征,以2019年全国室内田径锦标赛总决赛男子三级跳远9名运动员为研究对象,采用文献资料法、运动图像解析法、数理统计法对其摆动腿的摆动技术进行三维运动学分析.结果表明:部分运动员三跳着地瞬间摆动腿角速度偏小,跨步跳和跳跃着地瞬间摆动腿角速度减小明显,且存在较大个体差异;摆动腿制动开始时刻随三跳呈逐渐延迟特征,三跳起跳阶段摆动腿制动开始时刻与该跳腾起角呈显著正相关(r=0.67,P0.05;r=0.82,P0.01;r=0.73,P0.05),跨步跳和跳跃阶段摆动腿制动角加速度较单足跳出现明显下降,制动效果相对较差;单足跳和跨步跳起跳阶段摆动腿摆动方向为向内向前,跳跃阶段未出现明显向内摆动的趋势,影响起跳效果.该研究可为相关的运动训练提供参考.     

机器海豚的机构设计与运动控制

研制了一种装配有机械鳍肢的新型仿生机器海豚系统。根据海豚典型的背腹式推进的特点,提出一种工程化的推进模型。机器海豚的运动被建模为三节的摆动运动：刚性头部、弹性软体和摆动的尾叶。用一个串联的、多关节的上下摆动机构来实现背腹式运动,用左右摆动的转弯机构和两自由度运动的鳍肢机构来实现机动运动。在此基础上,开发研制了机器海豚样机。实验结果验证了背腹式游动在推进和机动运动中的有效性。     

面向给定轨迹的六足机器人多足协调控制

为准确跟随具有姿态信息的给定轨迹,充分发挥六足机器人运动潜能,从机器人单足运动学分析入手,基于足端轨迹的参数化处理,针对不同地形设计了抛物线和直线-抛物线两类参数化足端轨迹,以便通过参数调整快速规划满足不同需求的足端轨迹,实现摆动相足端在落足点间的高效转移.基于运动相对性将考虑姿态的机体运动规划等效转化为各支撑足独立的足端轨迹规划以简化时变并联机构的逆解求取问题,实现机体位姿的动态调整.在此基础上,解除机体与摆动相足端的运动耦合,提出了一种新的多足协调控制方法,并结合仿真实验对该方法的可行性进行了验证.仿真实验结果表明,本方法可高效协调各足跟随具有姿态信息的给定轨迹.     

双弹性振子横振动周期的实验研究

<正>1 理论模型对称双弹性振子的物理模型可以用一个在光滑水平面上运动的质点来描述,质点的质量为m,它与两根原长为a,弹性系数为k的弹性绳相连.在平衡时这两根弹性绳被拉长到l,成一条直线.我们把质点的运动约束在垂直于该直线的方向,即横振动.以小球的平衡位置为原点O,运动方向为X轴,当质点的位移为x时,系统的动能为     

物体存在斥力的有力证据

地球除了公转、自转运动以外,还有第三种运动——摆动。由于自转运动,地球还具备了陀螺的特点和性质。是什么力量推动地球的摆动运动呢？本文通过数学计算论证了太阳对地球同时存在引力和斥力的作用。正是由于太阳对地球的斥力推动了地球有规则的摆动;地球摆动也成为物体之间存在斥力的有力证据。     

吊头激励下的柔索摆系统建模与仿真

根据起重船柔索摆系统的运动特性,将其运动分解成相互独立的吊物摆动分量和吊索波动分量;采用弦振动理论构建了混合初始边界条件下确保存在唯一性的吊索波动数学模型,并利用无条件稳定的隐式差分法解决了其数值解的稳定性问题;采用以球坐标为摆动角的吊物摆动数学模型和叠加原理得到了逼真的柔索摆运动形态.仿真结果表明,所提出的数学模型和算法能够求解出逼真的柔索摆实时运动形态.     

一种新型的桥式起重机位置补偿消摆控制策略

为了抑制起重机的载荷摆动，提出了一种新型位置补偿消摆控制策略，通过载荷摆角计算载荷相对于小车的水平位置偏差，并将这一偏差乘以自适应反馈增益，修改参考指令后使系统获得合理的阻尼，从而有效地抑制了载荷的摆动，计算机仿真和试验结果表明，这一控制策略将瞬时摆动角度降到60％，可在半个摆动周期内有效抑制残留摆动，并使残留摆动幅值降到20％，由于反馈增益随系统参数的变化而变化，使控制策略对起升运动引起的参数变化具有较强的鲁棒性，因此对噪声不敏感，且在工程中易于实现。     

摆动输出活齿凸轮机构齿形设计与啮合力分析

为将匀速旋转输入运动转化为非匀速往复摆动输出运动,设计了可实现连续和间歇往复摆动输出的活齿凸轮机构的理论齿形,推导了激波盘和摆动盘封闭槽的工作廓面方程.在此基础上,根据力/矩平衡、赫兹定理建立了啮合副接触力分析的模型及其算法,并以相同负载和等摆角输出为例,分析了不同传动钢球数目和不同输出运动规律下活齿凸轮机构的啮合力特性,得到的结果为摆动输出活齿凸轮机构的承载能力分析、传动刚度估计和结构参数设计提供了依据.      

新型无摆动双机驱动振动机自同步理论

研究了一种新型无摆动双机驱动振动机的自同步运动条件和自同步运动稳定性条件.该振动机由内、外两个质体组成,两偏心转子的旋转中心与内质体质心在同一条竖直轴上,偏心转子的惯性力对该轴的力矩为零,从而消除了该振动机的摆动.利用拉格朗日方程建立了振动机的运动微分方程,并利用平均小参数法得到了偏心转子的无量纲耦合方程;由偏心转子耦合方程零解存在条件得到了振动机实现自同步运动条件,并根据Routh-Hurwitz判据得到振动机同步运行的稳定性条件.数值仿真验证了上述理论的正确性.     

回转塔式起重机动力学模型及时滞控制研究

回转塔式起重机是包含3个刚性模态的柔性系统,3个刚体的运动使载荷产生空间摆运动,变幅和回转运动影响摆动的幅值,起升运动改变了摆动的频率和阻尼.本文提出通过控制一个柔性模态来消除载荷的摆动,另一个柔性模态由机械结构来消除的控制方案,并且设计最优时滞控制器消除载荷的残留振荡,使摆动能量最小,仿真结果证明了这一控制策略的有效性.     

建立摆直动从动件空间凸轮机构统一数学模型的方法研究

提出了一种基于统一表达几何特征和运动特性的凸轮机构研究思路.通过将直动从动件运动虚拟为变半径摆动的方式,建立了从动件直动与摆动的统一数学表达公式.应用单参数曲面族包络面理论,推导出基于统一数学表达的摆直动从动件圆锥凸轮机构凸轮轮廓曲面解析表达式.数值计算验证了模型的正确性,结论可推广应用到其他类型凸轮机构上.