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。     

连接刚体的三维结构和运动参数估计

根据连接刚体的结构和运动属性，提出了一种基于单目图像序列点对应元的连接刚体三维运动估计新方法．该方法首先利用相邻两个连杆的运动连接关系，由2幅图像估计连接刚体的初始位姿，即确定连接点的空间位置．其次在初始位姿估计的基础上，将各个连杆的运动用螺旋和指数映射表示．最后利用图像点对应元的运动约束方程，求得连接刚体的运动参数．实验结果表明，连接刚体的各个连杆的相互关联性被充分利用。降低了问题的复杂度，提高了算法稳健性．     

改进的刚体平面运动微分方程

将动量定理与对速度瞬心的动能定理的微分形式结合，给出了改进的刚体平面运动微分方程，该方程在理想约束刚体应用中较为方便。     

多刚体系统动力学方程的缩减

用嵌入约束法进行速度变换,对用笛卡尔绝对坐标描述的多刚体系统动力学引入铰链相对坐标,得到兼用两类坐标描述的动力学模型.这种方法列写公式容易,而且计算效率高。给出了一个说明性例题。     

双刚体航天器姿态运动规划的样条逼近方法

双刚体航天器系统在无外力矩作用时,其姿态运动可通过连接双刚体航天器的关节铰进行控制,这种关节铰可由球铰或万向节铰构成．本文利用系统相对于总质心的动量矩守恒这一特性研究了双刚体航天器的三维姿态运动控制问题．分别导出带球铰和万向节铰连接的双刚体航天器系统三维姿态运动控制模型,并将系统的姿态运动控制问题转化为无漂移系统的运动规划问题．利用最优控制和样条逼近方法,在控制输入的样条逼近中引入粒子群算法,提出基于样条逼近的最优运动规划数值算法．运动规划的最优控制是光滑的,且初值和终值均为零,通过数值仿真,表明该方法对带球铰和万向节铰连接的双刚体航天器三维姿态运动规划是有效的．     

复杂机械系统动力分析

利用多刚体系统动力学中的Ｒ．Ｓ．Ｈｕｓｔｏｎ法，对其中既有集中质量载荷，又有均布质量载荷，刚体间既允许有低副连接，也允许有高副连接，刚体运动既受串联关系影响，又受并联关系影响的复杂机械力学系统，利用图论描述其结构，经实施两种性质不同的减缩化，使之成为有根树状力学系统，建立起统一的动力学模型，获得了一般的动力学方程。最后，以三齿轮—四连杆组合机构为例，进行了分析计算。     

运动仿真在重型复杂机构多工位有限元建模中的应用

针对有限元分析软件的现有功能及其对重型复杂机构多工位建模工作量大的特点,本文将多刚体系统运动仿真理论和方法运用到结构有限元建模中,并结合实例说明了多刚体系统运动仿真与结构有限元分析相结合的方法及该方法的有效性。     

基于能量恢复系数的多刚体系统的摩擦碰撞

研究了多刚体系统的摩擦碰撞问题。一般的法向弹塑性力与位移的关系被直接引入到多刚体系统的计算中,同时考虑了碰撞中滑动模式的变化。在现存的文献中,常通过求解微分方程来解决该问题,但因碰撞时间同碰撞力不在同一个量级上,这就导致计算步长的选择十分困难,而且Amontons-Coulomb摩擦定律的不光滑性导致了在搜索粘滞状态与滑动状态的非光滑点的困难。代替通常的解微分方程的方法,以能量恢复系数作为桥梁,通过代数的方法得到碰撞前后系统状态。其主要优点在于既避免了能量的不协调性,又比微分方法简单。     

空间尺寸误差的分析计算

用空间刚体运动及空间位置变换矩阵导出自由刚体运动的教学描述方程。由工艺系统各环节的约束条件确定空间尺寸误差。并给出实例。     

三维含摩擦多刚体碰撞问题的数值计算方法

由于碰撞过程中切向冲量的方向会发生变化, 一般情况下三维含摩擦的多刚体碰撞问题需要通过数值计算的方法来确定碰撞结束时最终冲量. 以法向冲量作为独立变量建立碰撞过程中的动力学方程, 以Poisson给出的恢复系数的定义作为碰撞结束的终止条件, 建立了处理一般多刚体系统含摩擦碰撞问题的数值计算方法. 通过数值计算和定性分析展示了碰撞过程中切向运动随法向冲量演化的各种运动模式.     

RGRRG机械手的动力学方程

本文用图论的观点和多刚体系统动力学中增广体概念,对 RGRRG 机械手的树形结构系统有向图进行了研究,导出该机械手便于进行数值计算和程序设计以广义坐标表出的动力学方程。     

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。     

处理多体系统动力学问题的两种方法─凯恩、罗─维方法

本文简要介绍了两种完整、先进的解决多体系统动力学问题的方法：凯恩方法和罗伯逊─维滕伯格方法．     

角加速度合成公式及应用

本文从运动学角度提出刚体作一般运动时角加速度的合成公式，应用这个公式，可较方便地研究高速对称陀螺转子的近似理论。     

平面物系与平面桁架的计算机方法

本文研究了平面物系与平面桁架的计算机方法编制了相应的计算程序，算例表明：与传统的手算方法比较，电算方法具有计算效率高通用性好的优点     

树形平面机械手的动力学方程

用图论的观点和多刚体系统动力学中增广体概念,对多关节平面机械手的树形结构系统有向图进行研究,导出该机械手便于进行数值计算和程序设计以广义坐标表出的动力学方程。并对机械手各构件为杆状的情况,作了具体分析。     

背越式跳高动作仿真研究

根据多体动力学原理,建立背越式跳高运动的人体力学模型和数学模型,进行计算机仿真研究,揭示了运动全过程的运动生物力学规律.分析研究表明:运动员在倒二、倒一步助跑和起跳的缓冲阶段,人体重心位置都向前向下移动,其水平和垂直速度变化趋势亦基本一致.蹬地开始后的前0.02秒内人体重心水平速度均突然下降,然后逐渐上升.其垂直速度则是逐渐上升,而后期下降.正由于这三个运动技术阶段的落地、蹬地姿态各不相同,导致它们的运动生物力学特性各有特色.这与国外优秀运动员的影片解折结果基本一致.本研究可为运动员的科学训练,提高成绩提供理论依据.     

Watt--I型六杆刚体导引机构的解域综合方法

给出了Watt-I型六杆机构尺寸综合的一种新方法。该方法对于刚体有限分离四位置问题通过建立机构解域,最终能够得到满足给定设计条件的全部可行解。本文首先给出解曲线公式,并介绍解曲线的映射和构成平面解域的方法。然后给出该类型机构的回路与分支缺陷判定方法。通过缺陷判定得到无缺陷的机构解可行域,从而使设计者能够得到满足更多设计要求的更优机构,避免选择机构的盲目性,提高设计效率。最后,通过综合示例说明本文所提出方法的综合过程,证明了方法的实用性和有效性。     

岩体动静力稳定分析的三维离散元数值模型

离散单元法是一种适用于不连续岩体稳定分析的数值方法，可用于模拟岩体的大变形及系统的失稳破坏过程。提出了一种可用于岩体动静力稳定分析的三维离散元模型的凸多面体角边修圆模式及接触关系检测算法，此法将接触区域分为角区域、边区域和面区域，采用分级检索。对于接触刚度、阻尼系数、时步等参数作了讨论，同时建立了相应的动力学模型，并验证了振动台上的两刚块振动实验结果。结果表明：计算所得的加速度、位移过程曲线与试验结果吻合较好。该模型可分析在静力与动力作用下岩体的大变形失稳过程。     

带刚臂梁—柱特征值分析及损伤识别研究

本文指出了对钢筋混凝土梁类构件和试验条件下的偏压柱试件采用带刚臂分析模型进行动力分析的必要性，并进行了理论推导和实例分析，提出了相应的刚度识别方法。