面向车辆滚翻的运动姿态协同仿真环境研究

为解决车辆滚翻研究过程中有限元仿真面临的计算效率和精度问题,参照美国FMVSS208平台车试验条件,分别进行了车辆滚翻多刚体动力学和有限元仿真研究.基于滚翻过程中车辆运动姿态对两种仿真方法之间进行运动学数据交换,形成面向车辆滚翻的运动姿态协同仿真方法.结果表明,该方法可以利用多刚体动力学仿真替代有限元仿真中部分运动学计算过程,在有限元仿真精度基础上提高有限元仿真效率,为研究车辆滚翻安全性提供了新的思路和技术途径.      

多刚体系统动力学在锚杆机动力学建模中的应用

为解决多刚体系统在进行动力学建模中存在的结构复杂, 难以进行计算机仿真等问题, 提出运用R W方法对多刚体系统进行动力学建模。通过对锚杆机动力学模型的建立, 列出动力学模型的计算方程式, 通过求解方程式, 得到刚体位行, 与模拟实验进行对比, 可知最大误差小于1%。由此证实了R-W方法在对多刚体系统动力学进行建模时的准确性、 简洁性与优越性。     

柔性翼飞行器动力学建模与循环求解仿真方法

针对刚体飞行动力学难以描述柔性翼飞行器刚柔耦合动力学特性的问题,提出了一种在时域内对刚体运动和弹性体运动交替进行数值计算的建模与循环求解仿真方法.该方法分别为飞行器刚体与弹性体运动建立了独立坐标系,根据坐标系之间的惯性牵连关系,通过气动力与惯性力完成了刚柔耦合动力学关系在刚体与弹性体运动之间的传递.与此对应的仿真算法是在1个积分步长内顺序计算飞行器受力情况、弹性变形状态与刚体运动状态,在仿真步长之间以循环求解的方式进行仿真计算.以飞行器对姿态扰动的动态响应为例进行仿真分析,结果表明本文的动力学建模与仿真方法能正确反映柔性翼飞行器的飞行特性.      

标枪投掷最后用力阶段人体运动模型及动力学方程

通过分析人体的解剖结构和人体各环节的连接及运动，参考以往生物力学建模经验，将人体简化为具有纯转动铰链的无根树形多刚体系统，利用罗伯逊一维登伯格方法建立了人体动力学方程。     

载货汽车平顺性多刚体系统动力学建模与仿真

文章根据载货汽车的特点对其模型进行了简化,建立了十一自由度的多刚体系统动力学模型;以卡尔丹角描述载货汽车多刚体系统的姿态,运用多刚体系统动力学建模方法,建立了载货汽车十一自由度平顺性动力学模型及其动力学方程;激励分析中考虑了轮胎径向跳动的影响,采用逆快速傅里叶变换(inverse fast Fourier transform,IFFT)法建立了四轮相关路面随机输入时域模型;在此基础上,利用Matlab的GUI模块开发了载货汽车平顺性时域仿真系统,并以某型号载货汽车为例进行了平顺性时域仿真;最后,通过载货汽车平顺性实验,验证了该系统的仿真结果是准确可靠的。该系统实现了载货汽车多刚体系统的参数化建模与仿真,能有效地对载货汽车平顺性进行性能预测和评估。     

典型薄膜空间结构耦合动力学仿真分析

对典型薄膜空间结构运动过程进行动力学仿真,通过有限元仿真计算求解薄膜空间结构运动过程的动力学响应,分析结构展开过程的构型变化、应力分布情况;通过分析薄膜空间结构系统动能变化研究其运动过程及展开稳定性问题.利用非线性有限元软件SAMCEF Mecano对自碰撞、矩形展开和弹性气球充气扩展3种典型薄膜空间结构进行有限元建模,通过定义薄膜与薄膜的自接触、薄膜与柔性结构接触完成耦合状态下的数值仿真运算.仿真结果表明,运用SAMCEF Mecano可以实现薄膜空间结构典型运动方式的耦合动力学仿真分析;薄膜空间结构动力学特性受不同运动方式影响;薄膜结构展开速率越小其展开稳定性越好.      

多手指机器人动力学建模方法

为了获得多手指机器人动力学解析模型,解决(建模过程)由于系统质量矩阵奇异造成的系统运动方程无解问题,应用Udwadia-Kalaba建模理论,提出了一种新的针对手指机器人的扩展层级建模方法,获得了系统动力学解析模型,解决了手指机器人系统质量矩阵奇异时运动方程无解的问题;以二维三手指机器人为实例,应用扩展层级建模方法,建立了手指机器人和抓取对象组成的多刚体系统动力学解析模型;将三手指机器人的动力学模型进行数值仿真,仿真结果连续、收敛。研究结果表明:提出的建模方法可行、有效,可以快速、高效地建立多手指机器人的动力学模型,可以获得抓取力模型和手指关节力矩模型的解析形式,为进一步实现多手指机器人的力/位混合控制奠定了理论基础。     

火箭弹在管内运动姿态的仿真

研究了火箭弹在管内的运动情形,给出一个通用的火箭发射系统的多刚体模型,用R-W法对这个多刚体模型进行了动力学建模,并编制了通用的火箭发射系统动力学仿真软件,最后对某火箭发射系统火箭弹在管内的运动姿态进行了模拟计算.     

内燃机多连杆机构的多体动力学分析

对提出的一种多连杆机构内燃机,采用Pro/E 3D软件进行实体建模,运用机械系统动态仿真程序ADAMS和有限元分析软件ANSYS相结合,分别采用柔性体和刚性体两种不同方法对主要杆件进行了多体动力学仿真与对比分析.结果表明,较之刚性体的分析方法,柔性体方法能够获得更准确的仿真分析结果,可以更精确地了解杆件在实际运动过程中的动力学参数和动态行为,从而获得更接近于实际的有限元分析受力边界条件,提高系统仿真精度.     

基于SCS的四足仿生机器人运动仿真平台

SCS(Simulation Construction Set)是Yobotics公司开发的对机械设备、仿生机械系统等复杂的多刚体系统进行运动仿真的软件包.基于SCS开发出一套面向四足仿生机器人的专用运动仿真平台,包括四足仿生机器人机构建模、基于VMC(Virtual Model Control)的动力学建模、地面接触模型及环境建模和数据处理模块设计.利用该仿真平台对一款16自由度四足仿生机器人的动态行走进行了仿真.结果表明:仿真过程流畅、快速、机器人行走平稳,验证了该仿真平台的实用性和可靠性.     

实用型平面双包络环面蜗杆传动的参数化建模

在环面蜗杆螺旋线参数方程的建模基础上,论证并分析构建了平面包络环面蜗杆产形齿的特征模型,按此模型在MDT6.0环境中实现了平面包络环面蜗杆的三维建模.进而又分析讨论了平面二次包络环面蜗轮的特征模型与实体构建,实现了"平面二次包络环面蜗杆传动的参数化建模".该方法简洁实用,三维实体具有真实的运动型面,能为数控加工提供精确的坐标参数,也能为平面二次包络环面蜗杆传动的性能优化奠定良好的基础.     

企业知识管理中的知识共享建模技术

知识共享是制造企业知识管理中研究的重要内容之一．文中分析了面向企业知识管理的知识共享建模的需求,提出了一种多角度、多视图的企业知识共享建模方法．该方法建立的模型包含知识资源、组织、过程和控制视图等内容,可以对企业知识共享中涉及的知识资源、知识情境等信息进行多关联的描述．同时,文中还给出了具体的模型表示方法,讨论了基于该模型的知识共享匹配检索问题,最后介绍了为支持该建模技术而开发的建模支持系统及应用．     

FSMC无线通信应用综述

有限状态马尔可夫信道模型(FSMC)在无线通信领域有着十分重要的应用。在许多衰落情况下的信道建模都用到该模型。该模型是基于无后效性的随机过程,马尔可夫过程建立的。在满足马尔可夫性质的条件下,若将接收SNR按与有限个信道状态相应的间隔离散化,则得到有限状态马尔可夫信道模型(FSMC)。总结了到目前为止的科研成果,从对FSMC模型的简介和建立开始,而后给出FSMC的相关表征参数的分析计算方法。还重点介绍了该模型在通信领域的应用,包括无线通信建模和具体到瑞利信道时FSMC的建立和评价。     

企业信息化工程模型及其集成化支撑环境

分析企业信息化工程建设过程以及企业信息化需求、企业过程建模、应用系统构造与工程项目管理的内在联系,提出由需求工程、过程工程、应用系统工程和支持工程组成的4元立体企业信息化工程模型,将企业业务过程和应用系统的开发应用有机地集成在同一开发空间和运行空间.在此基础上,初步完成了企业信息化工程建设的支撑环境原型系统的设计,它包括4大构件系统:需求工程环境、企业过程环境、应用系统工程环境、支持工程环境.它的完善与推广应用将有利于我国企业信息化工程建设.     

水平管外降膜流动液膜厚度数值模拟

建立了水平管外液体降膜流动过程的物理数学模型并对其进行了数值模拟研究,将模拟结果与文献中的理论值和实验值做了比较,变化趋势吻合较好.通过计算不同雷诺数下沿管壁周向的液膜厚度及液膜分布情况,分析了结构和流动参数对液膜厚度与分布的影响规律.结果表明:液膜厚度随雷诺数的增大而增大;当雷诺数一定时,管壁周向液膜厚度呈先减小后增大趋势并随管间距的增大而减小,并且随着雷诺数的增大,管壁周向液膜波动增大且易出现"干区".     

UML在多层分布式系统建模中的应用

UML统一建模语言已受到工程界广泛的关注，但采用UML对多层分布式应用系统进行建模没有统一的标准，本文介绍在工程实践中采用的建模方法，并采用UML为多层分布式系统建模，该方法已在工程应用中取得较好的效果。     

基于递归分割的绝对尖锐特征造型算法研究

递归分割曲面的尖锐特征不仅能够增加递归分割曲面的造型功能,而且有助于保留网格模型上的重要特征,其简捷、高效等特点具有广阔的应用前景。为解决在实际应用过程中存在的问题,进一步推动其在产品建模和机械制造中的应用,在特征造型方面,实现了递归分割曲面的折痕、尖刺、角等绝对尖锐特征造型,避免了为构造特殊效果而建立不同的递归分割算法,增加递归分割曲面的造型能力。     

基于物理的自由曲面造型技术的现状与展望

基于物理的造型方法是当今曲面造型研究的热点之一，并可望成为今后曲面造型的实用工具。基于物理的造型是将物体看成具有一定物理性质的形体，即某种物理模型而不是单纯的几何体。根据物理模型所依据的物理原理和数学表达，大致将其分为两类：能量模型和拉格朗日动态模型。介绍了两类模型的基本思想，并分别对其理论研究、发展及应用情况进行了综述，指出给设计者提供更自然地控制物体形状的能力以及引进更灵活的几何造型方法是基于物理曲面造型发展的方向。     

精细相控随机建模在洪积扇扇中砾岩油藏描述中的应用

针对克拉玛依油田二中西区八道湾组砾岩油藏三维地质建模中较多不确定因素,为提高储层建模精度,提出将沉积微相划分同岩石相划分相结合,探索了一套针对洪积扇扇中砾岩油藏三维精细相控随机建模的研究思路和方法,建立了更为准确的储层属性参数模型,可为同类油藏的开发调整及剩余油分布预测提供参考,在实际应用中也取得了较好的效果.     

空间四面体剖分及可视化系统设计

地质体真三维建模是地学信息系统的核心问题之一。针对三维建模时模型属性表达缺失和无法进行空间分析的问题,提出了一种TetGen结合WebGL来构建三维模型的新方法。该方法使用TetGen构建模型,既保留细节特征又能高效率完成地质体三维建模及模型的优化。同时,借助WebGL构建了三维模型的3D可视化系统,实现了细节层次模型的展示,并利用js完成模型的空间分析基本参数计算。提出的三维建模方法结合可视化空间表达的方式,不仅实现了三维模型快速准确的四面体剖分,还完成模型数据的组织与管理,强化了模型的空间分析能力,拓宽了模型在地学领域的研究与应用。