新型4自由度并联机构的动力学建模与分析

对虚拟轴工作台并联机构做了静力分析和动力分析.采用分析静力学的虚位移原理建立静力平衡方程,并用该方程计算了机构处于某种静力平衡状态下的平衡驱动力及力矩.采用影响系数矩阵及应用达朗贝尔原理建立了机构的动力学模型,并对并联机器人做了虚拟样机动力学仿真.机构的力分析为虚拟轴工作台样机的主动副驱动力设计提供了参考.     

虚拟样机技术在柴油机中的应用

借助于虚拟样机技术及其支持软件,建立了4V-105柴油机的曲柄连杆机构在机体内的模型,通过对该机构进行动态模拟,获得了仿真模型的运动学与动力学的特性数据,为该型号柴油机的曲轴-连杆-活塞的进一步优化设计和有限元分析提供了依据。     

基于传递矩阵法的足式机器人四连杆腿部机构正向与逆向动力学分析

为了保证足式机器人腿部机构的控制准确性与实时性，利用向量代数方法，对足式机器人四连杆腿部机构进行几何运动学分析；根据有限元形函数理论，建立足式机器人四连杆腿部机构典型构件的质量离散方法；在几何运动学分析的基础上，基于力矩平衡原理，分别进行正向与逆向动力学分析；利用线性变换原理并结合传递矩阵法，建立足式机器人四连杆腿部机构正-逆向动力学统一模型，并利用Adams软件建立足式机器人四连杆腿部机构虚拟样机模型，进行正向与逆向动力学仿真实例分析。结果表明，所建立的足式机器人四连杆腿部机构正-逆向动力学统一模型与虚拟样机模型3个油缸力与3个方向足底力的误差分别小于1%与3%,验证了所建立的足式机器人四连杆腿部机构正-逆向动力学统一模型能够精确地求解油缸力与足底力。     

机构运动方案仿真实验平台研究

运用Solidworks三维建模技术构建了机构运动方案创新设计仿真实验平台,采用将虚拟实验、仿真分析和实际操作相结合的方法,开设了机构运动方案创新设计实验。建立了常用典型机构的三维装配体模型库,并将常用典型机构的三维装配体模型导入到虚拟样机仿真软件ADAMS中,生成常用机构的虚拟样机模型库,学生对机构仿真模型进行运动仿真模拟可以方便地得到各常用机构的运动参数。     

插齿机主传动机构的运动学仿真与优化设计

应用虚拟样机技术和机械系统动力学仿真分析软件ADAMS建立了两种插齿机（瓦特型六杆机构）主传动机构的模型，对两者进行了运动学仿真，以插齿刀在工作区间速度平稳性为目标，分别对两个模型进行了优化设计，阐明了ADAMS对插齿机主传动机构进行运动学仿真及优化的优点，并分析和比较了两种模型的性能特点．     

一种汽轮机再热主汽阀门机构的动力学建模与虚拟样机仿真

针对汽轮机再热主汽阀门机构运行卡涩的典型问题,为描述阀轴与衬套的实际运动接触状态,考虑阀轴与衬套的装配同轴度误差,建立了径向轴承铰和阀门机构的动力学模型,并在不考虑阀轴与衬套的装配同轴度误差情况下,利用COSMOS动力学分析软件建立了阀门机构的功能化虚拟样机.通过理论分析和虚拟样机仿真,研究了装配同轴度误差对阀门机构动力学特性的影响.研究结果表明:装配同轴度误差是影响汽轮机再热主汽阀门机构动态行为的重要因素,不同的误差值对约束反力和摩擦阻力矩的变化影响显著.     

基于ADAMS的多级齿轮传动系统动力学仿真

为了建立多级齿轮传动系统的虚拟样机，在对传统的齿轮副扭转振动模型进行动力学等价变换的基础上，提出一种基于ADAMS的动力学仿真方法．利用该方法建立的模型能综合考虑时变啮合刚度、啮合阻尼、轮齿啮合综合误差、原动机和负载的动态输入、齿对啮合相位以及传动轴扭转柔性，仿真多级齿轮传动系统的动态特性，通过实例仿真研究了各因素对系统动态响应的影响规律，结果表明该方法是可行的。     

基于螺旋理论的3-RRR并联机构设计与仿真

基于螺旋理论分析了一种3-RRR并联机构的自由度和构型.通过分析动平台和各分支机构的约束螺旋系,构造3-RRR串联分支,运用修正Crübler-Kutabath公式计算出其自由度满足3个转动自由度.基于虚拟样机技术建立3-RRR并联机构虚拟仿真模型,进行正向运动学仿真和工作空间分析,从而找到该机构存在的缺陷,为少自由度并联机构运动学和动力学分析提供保证.     

平面六杆机构的运动分析及仿真

采用杆组法建立机构运动分析的数学模型。基于Ture Basic编程计算机构的运动参数,为动力学分析提供依据。使用虚拟样机技术对机构进行运动学仿真,计算结果及仿真结果相互验证,证明了杆组法分析的有效性和仿真结果的可靠性。     

矿用挖掘装载机工作机构运动学仿真研究

采用多体动力学仿真的方法,利用ADAMS软件对某型号矿用挖掘装载机工作装置进行运动学及动力学仿真分析,建立简化的工作机构虚拟样机模型。依据实际样机施加各运动副和运动驱动进行仿真分析,获得了机构运动轨迹以及关键铰链受力情况,可为矿用挖掘装载机反铲工作装置的设计提供参考的依据。     

多驱动的平地机工作装置系统动力学仿真研究

基于系统动力学分析软件ADAMS,建立了工作装置虚拟样机模型、模拟典型作业方式,实现了完整的运动学、动力学分析仿真过程,并结合某企业平地机工作装置的设计实例,对各作业方式下的机构运动进行了设计验证.通过进一步的仿真分析获取了各作业方式下工作装置运动学特性以及工作装置部件的动力学性能,并基于有限元分析软件Hy-perworks对工作装置部件进行了强度校核.结果表明,该方法有利于对工作装置的结构设计、机构优化以及结构拓扑优化.     

基于UG和ADAMS的并联机器人的运动学与动力学仿真

以3-PRC并联机器人机构为研究对象,在UG环境下建立了并联机构的虚拟样机模型,并将实体模型导入到ADAMS环境下,实现了3-PRC并联机器人机构的运动学及动力学性能仿真分析.该方法避免了复杂运动学与动力学方程的建立与求解,简化了并联机器人的设计开发工作,也为样机的调试与控制提供了理论依据.     

多态Ising神经网络严格动力学方程的研究

本文提出了符合多态Ｉｓｉｎｇ模型神经网络动力学规则的生成泛函，并从该泛函导出了零温度时严格的三态、四态Ｉｓｉｎｇ神经网络的并行动力学方程。所获得的无自耦网络的动力学方程与发表的结果符合得很好。此方法的优点是在导出多态Ｉｓｉｎｇ神经网络的严格动力学方程的同时能求出其它多个序参量。     

一种面向低频隔振的两自由度球面并联机构

针对两转动自由度低频隔振的需求,基于球面并联机构理论提出了一种两转动自由度球面并联隔振装置。从机构学的角度对其进行了工作原理分析和自由度计算,并完成了隔振平台的虚拟样机设计。采用连杆参数的D-H表示法,以连杆圆弧张角为约束条件建立了机构的约束方程,实现了其运动学逆解,并基于数值方法给出了运动学正解的求解过程及正逆解算例。分析和仿真结果表明:所设计的两自由度球面并联机构可操控性强、运动学模型合理有效,能够满足隔振平台所需的低频隔振性能需求。     

失谐整体叶盘的硬涂层减振研究

提出一种对叶片涂敷硬涂层的减振方法来提高失谐整体叶盘的可靠性,并以叶片双面涂敷NiCoCrAlY+YSZ硬涂层的失谐整体叶盘为例进行振动研究.首先,为了在保证计算精度的前提下提高计算效率,利用固定界面动刚度模态综合法对涂层叶盘有限元模型进行了减缩处理;其次,基于该有限元减缩模型对涂层叶盘进行模态分析,并与全尺寸有限元模型做出了数据比较;最后探究了硬涂层对整体叶盘的影响.研究结果表明,NiCoCrAlY+YSZ硬涂层具有较强的阻尼效应,能够显著抑制整体叶盘的共振响应.     

Research on Cam-linkage Mechanism of Automatic Piecing Device

The principle of an automatic piecing device is presented, and the mathematic model of a specific combined mechanism of the automatic piecing device is analysed. The kinematics and dynamics equation of the combined mechanism is established on the basis of the mathematic model. By the virtual prototype technology, the motion of this mechanism is simulated, whose result is post-processed by ADAMS. To improve the output motion, according to the simulation output and automatic piecing device＇s practical working condition, the optimisation of the cam mechanism is carried out by finite difference method. The simulation result of this combined mechanism turns out in accordance with its theoretical analysis of virtual prototype in this research, which, therefore, lays a principle basis for the further study of automatic piecing device.     

基于减缩模型的硬涂层-失谐整体叶盘动力学分析

提出一种对叶片涂敷硬涂层的阻尼减振方法，并以涂敷NiCoCrAlY+YSZ硬涂层的失谐整体叶盘为实例进行有效性研究.首先，利用改进的固定界面子结构模态综合法对涂敷硬涂层的失谐整体叶盘的有限元模型进行减缩，并求解其振动特性.其次，研究了硬涂层对失谐整体叶盘振动特性的影响.最后，重点分析了硬涂层厚度对失谐整体叶盘阻尼性能的影响.结果表明，硬涂层对固有频率的影响微弱，但有较强的阻尼效应，能够显著抑制失谐整体叶盘的共振响应.     

汽车后栏板举升机构的虚拟样机仿真

在建立后栏板举升机构虚拟样机的基础上,利用ADAMS软件对车用后栏板举升机构进行了运动和动力仿真;得到了后栏板举升机构在运动过程中栏板中心点的坐标变化规律和速度时间曲线,并给出了描述栏板中心点坐标变化和速度时间规律的经验公式,为分析此类机构的运动提供了简便方法。     

并联机床工作空间求解方法研究

以一种3-TPT并联机床为例,对并联机床工作空间的两种求解方法进行了分析.首先通过求解并联机床的运动学逆解方程,利用工作空间的解析法求解出其工作空间,然后提出了一种利用虚拟样机技术对其进行工作空间求解的方法.这种方法思路清晰,方法简便,适用范围广,只需要建立并联机床的虚拟样机模型,给出约束条件,即可直观地求得其工作空间,无需复杂的推导过程.通过对两种方法的对比,指出了虚拟样机是一种更为直观、简单、实用的求解方法.     

并联机构在义耳成型中的应用

在分析义耳形态特征的基础上,研究了义耳成型中成型曲线规划和成型方法,提出了将Stewart并联机构与三轴数控机床相结合的义耳快速成型方案,并建立了义耳的成型曲线数学模型.对成型方案中并联机构进行结构化参数设计和位置反解分析,得到了义耳成型过程中并联机构的姿态变换规律.最后,利用虚拟样机技术对并联机构进行运动学仿真,验证了成型方案的可行性与正确性.