基于Matlab的四轮转向车辆操纵稳定性仿真研究

建立了四轮转向车辆操纵动力学模型，详细地描述了在Matlab环境下四轮转向车辆操纵稳定性的动态仿真过程，研究了转向的稳态和瞬态响应特性及其控制参数的影响，并与传统前轮转向车辆进行了比较分析．最后以零侧偏角为目标对控制参数进行了优化．研究结果可为评价四轮转向车辆的系统设计和控制律提供理论依据。     

电传动履带车辆驱动系统建模与转向特性研究

为准确分析某电传动履带车辆转向特性，运用现代设计理论与方法—协同仿真与虚拟样机技术，借助动力学分析软件RecurDyn／Track—HM和控制系统分析软件Matlab／Simulink仿真平台，建立了整车行动部分三维多体动力学模型和控制系统模型。以不同车速υ、不同转向半径R下的转向特性为例，对其进行了理论分析与协同仿真分析，并通过与理论计算和试验结果对比验证了模型的正确性。该方法对深入了解整车的转向特性以及试验调试策略具有重要指导意义，可进一步缩短研制周期，降低研究成本，同时为履带车辆电驱动系统动态特性的深入研究提供了一条新的思路。     

坦克综合模拟器机动性能仿真研究

为了更逼真的模拟坦克的运动,主要是对坦克综合模拟器机动性能进行仿真研究,首先通过分别对坦克动力传动装置进行分析,优化了发动机,离合器,转向制动等装置的动力学模型,然后建立了用于模拟器的坦克机动性能动力学和运动学仿真模型,并通过特定工况的仿真对建立的模型进行了校验,仿真精度符合要求,得到了令人满意的结果。     

反向式行星滚柱丝杠机构运动原理及仿真分析

对反向式行星滚柱丝杠机构工作原理和传动几何关系进行分析研究,基于运动关系方程式,推导出螺母、滚柱、丝杠三者间的旋向及头数关系,并给出基本参数选择依据.在此基础上,建立行星滚柱丝杠机构三维实体模型,利用多体动力学仿真软件ADAMS,对其进行动力学仿真分析,将仿真结果与理论推导结果进行对比,验证了仿真方法的正确性,并进一步分析了行星滚柱丝杠机构在不同外部载荷作用下螺母与滚柱、滚柱与丝杠之间接触力的变化情况.     

虚拟环境下坦克驾驶模拟器运动学仿真研究

为了更逼真的模拟坦克的运动,文章主要是对坦克综合模拟器中驾驶性能进行仿真研究,首先通过分别对坦克动力传动装置进行分析,优化了发动机,离合器,转向制动等装置的动力学模型,然后建立了用于模拟器的坦克机动性能动力学和运动学仿真模型,并通过特定工况的仿真对建立的模型进行了校验,仿真精度符合要求,得到了令人满意的结果.     

基于自然飞机的超低空重装空投特性分析

在分析空投状态下飞机的受力特征及地效和牵引伞拉力对空投过程影响的基础上,应用隔离法建立了飞机质心动力学、质心运动学、姿态动力学模型,计算评估了空投过程载机的响应特性。基于数字仿真结果提出了超低空重装空投的研究重点,并对复杂的空投过程进行了合理的简化,为空投控制律设计奠定基础。     

面向国家标准的汽车转向机构安全性仿真

国家标准《防止汽车转向机构对驾驶员伤害的规定》中规定了防止转向机构对驾驶员构成伤害的技术要求和当汽车受正面撞击时转向盘向后窜动的试验方法，转向盘遭受撞周时吸收能量的试验方法，本文以某车型及其转向机构为研究对象建立有限元模型，按国家标准规定的试验条件对两项技术要求进行计算机仿真，仿真结果与试验结果吻合，因此利用仿真技术对评价汽车转向机构碰撞安全性具有一定的指导意义。     

平衡式变量叶片泵动力学仿真

平衡式变量叶片泵是一种基于专利技术Ⅲ的含有浮动块的新型容积式叶片泵，该泵应用在汽车转向助力泵等工况，是一种较有应用前景的新型叶片泵。同时建立了平衡式变量叶片泵的流量方程，对叶片泵的变量机构在Adams环境下建立仿真模型。选择不同的转向泵参数进行动力学仿真，对仿真结果进行详细分析和比较。所得到的浮动块体位移等参数能够较精确的反映变量机构运动规律，也验证了该模型的有效性，为样机的优化设计提供指导建议。     

基于键合图理论的汽车线控转向路感的研究

介绍了汽车转向系统路感的实现方法和线控转向系统结构,并在对车辆动力学分析的基础上,利用键合图理论对汽车线控转向系统的路感进行了研究.在20-sim键合图仿真软件中给出了线控转向系统键合图模型,利用键合图理论对电机电流和路感进行仿真分析,最后利用执行电机电流反馈方法得到较为理想的路感.     

六足并联机构的动力学建模与仿真分析

实现六足并联机构高速,高加速运动控制的关键在于所建动力学模型的准确表达,适当简化以及实时计算速度的满足.在分析了液压六足并联机构组成的基础上,建立了包含执行元件控制特性的六足并联机构动力学模型.对所建模型进行逆动力学计算机仿真,根据大量仿真计算数据,综合分析了包含执行元件控制特性的逆动力学模型不同项的重要性.分析结果对简化动力学模型,提高在线计算效率,实现六足并联机构高速,高加速运动控制,具有一定的指导意义.     

弹性绳系统的动力学建模与计算机仿真

弹性绳是钢丝绳、绳索等的理论模型。综述了弹性绳的研究文献,提出了弹性绳系统的多体动力学建模方法。为了保证仿真结果不失真,根据运动速度判断摩擦力的大小。研究了类似于质量-弹簧系统的基本弹性绳系统和周期性速度波动的演示机构的运动,弹性绳的受力与变形的关系用分段函数表示,考虑了滑动摩擦力的影响,将弹性绳作为特殊的体。计算机仿真结果表明该建模方法能够准确地研究弹性绳系统的力学行为和振动特性。     

基于虚拟样机技术的刚柔耦合系统动力学仿真

基于集成CAD、CAE与可视化技术的虚拟样机技术,提出一种刚柔耦合系统动力学建模与仿真的方法.根据刚柔耦合动力学方程,建立计及刚体运动与弹性变形的系统虚拟样机.对于运动副间隙、摩擦力以及制造误差引起的建模与仿真误差,通过对比试验结果选择系统特征参数为修正因子进行调整,从而补偿以上因素对建模和仿真精度的影响.利用三维实体建模技术、有限元技术以及多体动力学分析,依照虚拟样机仿真和试验的建模仿真流程,完成了曲柄滑块机构的刚柔耦合动力学仿真实例.与试验对比结果表明建模方法和仿真流程的有效性和实用性.     

考虑接触摩擦的金属捻线捻制成形过程计算机模拟

建立了捻线捻制成形过程中的接触摩擦模型，采用小球分裂算法和Augmented Lagrangian法进行接触搜索和接触力计算。提出钢丝绳捻制成形计算机模拟的系统模型，系统能够生成可被ANSYS直接调用进行非线性分析的APDL，数据文件。对钢丝绳一次捻制成形过程进行了模拟计算。研究结果表明，非零自扭转系数较自扭转系数取值0．0时，相应的法向接触压力和摩擦接触应力的值较大，且接触应力沿螺旋线呈条状分布；非零摩擦系数与无摩擦条件相比，相应捻制加工应力应变的值较大，且自扭转系数等于1．0时，线截面内的剪应力最小，塑性区对弹性区的制约较小，弹性恢复较大；考虑摩擦时钢线表面的轴向残余应力计算结果比无摩擦条件下的计算结果更接近实验结果。     

一种基于反设计的气动参数估计方法

设计了防空导弹气动参数估计步骤,并提出气动参数估计合理的判别准则,研究了气动参数估计所需要的必要参数;结合工程设计方法,提出了一种基于反设计的防空导弹气动参数估计方法。主要研究了防空导弹法向力系数、阻力系数、质心、转动惯量、压力中心、阻尼力矩系数等关键参数的估算方法,实现对典型防空导弹气动力和气动力矩的估算;并以PAC-2导弹为例进行仿真,仿真结果检验了本文提供的防空导弹气动参数估计方法的合理性。     

基于多学科虚拟样机的粘着控制仿真平台

重载列车和准高速动车组的运行,使轮轨之间的粘着经常处于极限状态,因此需要研究更先进的控制方法来优化利用粘着力。建立了包括牵引系统、控制系统和机车多体动力学模型的多学科虚拟样机仿真平台。使用机械动力学仿真软件ADAMS/Rail建立了某种电力机车的多体动力学仿真模型;利用MATLAB建立了组合粘着控制算法;通过联合仿真实现了针对机车粘着控制系统的多学科虚拟样机仿真。联合仿真平台成为了沟通粘着控制方法理论研究和试验研究的桥梁,为智能控制方法在粘着系统中的应用提供了有效的仿真环境。

Abstract：

With heavy-haul train and high-speed electric multiple unit （EMU） operation,the adhesion between wheel and rail often reaches limit states.Therefore the advanced control arithmetic should be studied to optimize the use of the adhesion force.A simulation platform was built including traction system,control system and multi-body dynamics model of an locomotive.The model of the electric locomotive was established with ADAMS/Rail （Automatic Dynamic Analysis of Mechanical Systems）.Then a hybrid adhesion control algorithm was designed using MATLAB.The adhesion control system can be studied with co-simulation of different simulation tools.The theoretical and experimental studies are realized with the simulation platform.It provides a new and effective ways to study the adhesion control.     

扑翼微型飞行器的动力学建模

对鸟和昆虫的飞行机理进行了有价值的探讨,并对扑翼式微型飞行器机体动力学和机翼空气动力学进行了详细的分析。由此分析得出结论:机体所受外力为空气动力、自身重力和机翼作用于机体的驱动力,而采用扑动与扭转两个自由度飞行的机翼所产生的机体驱动力就是由瞬时平移力和旋转循环力合成的瞬时空气动力,从而得出了相应的参数方程以及整机动力学模型。对所建模型的仿真结果表明,只要合理选择参数,各种飞行过程能得到很好的模拟。     

6-PUS/UPU并联机器人动力学建模及仿真

对提出的一种新型6-PUS/UPU 5自由度并联机器人进行了动力学建模与仿真研究。首先利用凯恩方法对并联机器人进行动力学分析,然后Pro/E软件对并联机器人进行了建模,最后利用Adams系统仿真软件对并联机器人进行了运动学和动力学仿真,并对凯恩动力学模型算出的驱动力与Adams仿真测出的驱动力进行比较,比较结果表明实体模型和动力学模型的准确性,并为优化动力学模型参数提供了有效的方法。     

基于组件的虚拟原型下的多体动力学仿真研究

通过分析机械系统多体动力学解算模型特点,从机械产品的协作开发与仿真角度,研究了基于组件方法建立机械系统虚拟原型,提出利用MVC设计模式构建多体动力学解算仿真模型。这种解算模式,实现了多体动力学解算仿真中,模型与解算逻辑的分离,维护了系统仿真中构件、铰约束、力元等组件的状态一致性。利于在不同的解算逻辑下组件和仿真方案的配置,方便了基于组件的协同开发与仿真。结果表明,基于组件的机械虚拟原型模型与多体动力学MVC仿真模型是可行的。     

横风环境下铁路车辆振动响应分析

在任意拉格朗日-欧拉框架下,利用三维粘性非定常不可压缩N-S方程,k-ε两方程紊流模型,采用有限体积法建立了横风作用下列车周围空气流场的数值计算模型,运用车辆-轨道耦合动力学,分析了横风环境下风-车耦合振动响应。结果表明：与无横风作用时相比较,横风作用下,背风侧的脱轨系数和轮轨作用力有所增加,轮重减载率减小,迎风侧的脱轨系数和轮轨横向力有所减小,轮重减载率增加。相对于脱轨系数,轮重减载率对横风作用更为敏感。

Abstract：

Based upon an arbitrary Lagrangian-Eulerian scheme,the Finite Volume Method （FVM） was applied to the computation of the unsteady three-dimensional incompressible wind field around the train in cross-winds,in which the standard k-ε turbulence model was adopted. Combined with the vehicle-track coupling dynamics,analysis was carried on wind-vehicle coupling vibration in cross winds. Compared with the simulation without wind forces,in cross winds the derailment coefficient and the wheel/rail contact force of the leeward side are increased,and the wheel-load reduction coefficient is decreased; while the derailment coefficient and the wheel/rail contact force of the windward side are decreased,and the wheel-load reduction coefficient is increased. The wheel-load reduction coefficient is more sensitive to the cross wind load compared with the derailment coefficient.     

对抗仿真系统中的防空导弹比例导引法仿真弹道设计

针对某型防空导弹，利用一系列假设，设计满足对抗仿真系统需求的比例导引法仿真弹道；运用瞬时平衡法对导弹气动力参数进行处理，形成平衡升力系数和平衡侧力系数；在导弹控制系统理想工作情况下，运用弹体法向、侧向受力与控制系统产生的需求力相等的假设，建立弹道方程；通过仿真可以看出，利用的假设和建立的弹道方程是正确的，能够描述某型防空导弹的弹道特性。