机械原理课程设计中典型机构的建模和仿真

为了实现"机械原理"课程设计中提出的一种新型六杆肘杆式机械压力机机构的运动学和静力学分析,利用解析法分别建立了压力机机构的运动学和动态静力学模型。首先,应用复数矢量法推导出了压力机机构的位置、速度和加速度求解方程;其次,应用达朗贝尔原理建立压力机机构的动态静力学方程;最后,分别利用Matlab理论计算与ADAMS虚拟样机仿真得到冲锤的位置曲线、速度曲线、加速度曲线,以及平衡力、运动副约束反力曲线,验证了所建运动学模型、动态静力学模型的正确性。     

新型单自由度六连杆机械压力机机构的静力学及动力学分析（英文）

提出了一种新型的单自由度六连杆机械压力机机构,为了实现机构的动态静力学以及动力学分析,采用复数矢量法建立了机构的运动学模型,基于达朗贝尔原理建立了机构的动态静力学方程,利用拉格朗日法建立了机构的动力学方程;分别利用MATLAB理论计算与ADAMS虚拟样机仿真得到压力机机构中滑块的位置曲线、速度曲线、加速度曲线,以及曲柄的平衡力矩和驱动力矩变化曲线。研究不仅为六连杆压力机运动学分析、平衡力矩和驱动力矩的求解和结构设计提供了理论依据,也为其他压力机机构的静力学和动力学分析提供了有效方法。     

面向大型航空结构件的混联柔性制造系统概念设计与性能评估

为实现大尺寸弧形航空结构件的高效加工与快速装配,设计了一种弧形导轨加并联操作模块的新型混联柔性制造系统。首先,运用虚拟样机技术设计了柔性制造系统的结构方案。其次,建立了系统的运动学模型,推导了运动学逆解的解析表达,并分析了并联模块的奇异性;在此基础上,提出了一种基于"分层切片"思想的工作空间搜索方法,进而绘制了系统的可达工作空间。再次,采用子结构综合法建立了系统的弹性静力学模型,分析了典型位姿下并联模块在重力作用下的弹性变形,并对其进行了数值仿真验证。最后,提出了一种表征全局静力学性能的指标——平均位移指标,并用其评估了系统工作全域内的静力学性能。研究结果表明:该混联柔性制造系统兼具弧形串联机构工作空间大和并联机构刚度高、承载强的优点;在设计该混联柔性制造系统时,需特别关注重力效应引起的构件变形,且应着力提升并联模块沿x轴方向的抗弯能力和绕y轴方向的抗扭能力。     

双肘杆压力机误差建模及公差优化分配

近净成形要求压力机具有较高的输出精度,为此需要对其进行精度设计,即建立其误差传递模型,从而经济合理地分配各零部件的精度参数。采用矩阵法构建双肘杆压力机传动连杆误差模型及多体系统理论构建其框架几何误差模型;在此基础上,基于误差独立作用原理建立压力机传动连杆-框架综合误差模型,通过灵敏度分析找到影响其输出精度的关键因素;综合考虑加工成本和机构输出可靠性对关键部件公差进行优化分配,进而给出在各零部件加工及装配中应采取的措施。案例研究结果表明,该方法能够建立压力机传动连杆-框架综合误差模型,优化后各关键部件公差均有所增大,兼顾了经济性能和精度性能。     

液压支架的三维建模及运动分析

运用UG软件建立两柱掩护式液压支架的三维模型,并将该模型导入ADAMS软件中进行运动学仿真,将仿真后得到的液压支架的四连杆机构定位尺寸和极限参数与对应的液压支架设计标准进行对比,验证了设计的合理性,通过这种方法可以更好地获得液压支架的运动过程和有关参数。     

多连杆机械压力机实验平台的设计与分析

跟传统压力机相比,多连杆压力机具有结构紧凑、刚性强、对板件冲击小,满负载工作区域较长以及工作效率高等优点。基于多连杆机构,设计了一种800kN精密肘杆式压力机。首先,根据生产要求,通过理论计算确定压力机运动构件的基本尺寸,利用Solidworks建立整体模型。然后,将机构模型导入Adams进行运动学和动力学仿真,根据仿真结果对电机和减速机构进行设计计算。最后,利用Ansys Workbench对曲轴、机身、连杆和高速轴进行有限元分析,对其结构强度进行校核和优化,确保整机运行平稳以及保证精度;再利用其模态分析模块对机身做振动响应分析,输出六阶振型形变云图,确定机身振动固有频率和振型,避免共振。     

面向大型航空结构件的混联柔性制造系统概念设计与性能评估

为实现大尺寸弧形航空结构件的高效加工与快速装配,设计了一种弧形导轨加并联操作模块的新型混联柔性制造系统。首先,运用虚拟样机技术设计了该柔性制造系统的结构方案。其次,建立了系统的运动学模型,推导了运动学逆解的解析表达,并分析了并联模块的奇异性;在此基础上,提出了一种基于“分层切片”思想的工作空间搜索方法,进而绘制了系统的可达工作空间。再次,采用子结构综合法建立了系统的弹性静力学模型,分析了典型位姿下并联模块在重力作用下的弹性变形,并对其进行了数值仿真验证。最后,提出一种表征全局静力学性能的指标——平均位移指标,并用其评估了系统工作全域内的静力学性能。研究表明:该混联柔性制造系统兼具弧形串联机构工作空间大和并联机构刚度高、承载强的优点;而在设计该混联柔性制造系统时,需特别关注重力效应引起的构件变形,且应着力提升并联模块沿x轴方向的抗弯能力和绕y轴方向的抗扭能力。     

面向大型航空结构件的混联柔性制造系统概念设计与性能评估

为实现大尺寸弧形航空结构件的高效加工与快速装配,设计了一种弧形导轨加并联操作模块的新型混联柔性制造系统。首先,运用虚拟样机技术设计了该柔性制造系统的结构方案。其次,建立了系统的运动学模型,推导了运动学逆解的解析表达,并分析了并联模块的奇异性;在此基础上,提出了一种基于“分层切片”思想的工作空间搜索方法,进而绘制了系统的可达工作空间。再次,采用子结构综合法建立了系统的弹性静力学模型,分析了典型位姿下并联模块在重力作用下的弹性变形,并对其进行了数值仿真验证。最后,提出一种表征全局静力学性能的指标——平均位移指标,并用其评估了系统工作全域内的静力学性能。研究表明:该混联柔性制造系统兼具弧形串联机构工作空间大和并联机构刚度高、承载强的优点;而在设计该混联柔性制造系统时,需特别关注重力效应引起的构件变形,且应着力提升并联模块沿x轴方向的抗弯能力和绕y轴方向的抗扭能力。     

机械压力机教学实验平台机构的优化设计

该文选取新型肘杆式机械压力机机构为教学实验平台并对其进行了优化设计。利用复数矢量法建立了机构的运动学模型,得到了滑块的位移、速度和加速度表达式。基于运动学模型,以工作段内滑块最大速度最小和波动量最小为设计目标,建立了机构的优化模型,采用遗传算法对优化模型进行了求解。与初始数据相比,优化后压力机机构在工作段的速度低而均匀,最大位移、拉伸角、急回特性及最大加速度等得到了明显改善,达到了设计要求。     

基于AMESim的液压制动集能系统的建模与仿真

以某公共汽车为研究对象,利用ANESim软件,建立了分别对制动集能过程、起步放能过程和制动集能的并联式液压制动集能系统模型,并对其影响参数进行了仿真研究．得出蓄能器的预充压力和液压泵排量对制动性能的影响比较相似,蓄能器容积对制动性能影响较小的结论,为蓄能器的设计和选用提供依据．