开拓机械工程研究新领域

天津大学机械工程学院教授、博士生导师张策教授长期从事机械设计及理论领域的教学与科研工作,研究方向为机构学和机械动力学,在国内连杆机构弹性动力学领域率先进行了开拓性研究.多年来他带领课题组在机械工程研究领域取得了许多重要的学术成果.……     

开拓机械工程研究新领域

天津大学机械工程学院教授，博士生导师张策教授长期从事机械设计及理论领域的教学与科研工作，研究方向为机构学和机械动力学，在同内连杆机构弹性动力学领域率先进行了开拓性研究。多年来他带领课题组在机械工程研究领域取得了许多重要的学术成果。     

“连杆机构弹性动力学”通过专家评审

由机械系张策教授主持的“连杆机构弹性动力学”,于1992—03—15通过专家评审。该课题为一应用基础研究项目,其理论成果将对高速,高性能,重量轻的机械产品,机器人和航空航天用机械设备的设计具有重要指导意义,对实现我国机械产品的更新换代,走向国际市场将起重要作用,有广阔的应用前景和潜在的经济效益。     

基于最优极点配置复合控制的弹性连杆机构主动控制研究

采用最优极点配置复合控制策略对高速弹性连杆机构的振动主动控制进行了研究。基于机构弹性动力学分析（KED）建立了受控系统状态方程，讨论了系统最优极点的选取方法。对一个具有弹性连杆和摇杆的四杆机构进行数值仿真的结果表明，最优极点配置复合控制对弹性连杆机构振动响应具有明显的抑制效果。     

弹性连杆机构非线性动力学响应特性

利用弹性连杆机构的动力学响应的摄动解，分析不同机构尺度和内共振条件对机构动力学响应特性的影响，从非线性“抑制”和“跳跃”现象的角度，论述高速机构产生伪静态响应的原因，指出线性理论与百性理论在分析机构动力学响应上的差别，给出机构弹性动力学分析与准静态分析的划分区间。     

电机—弹性连杆机构系统的动力学分析

为了提高机械的设计精度,优化机构的动力学响应,研究了电机－弹性连杆机构系统,对系统进行动力学建模,将整个系统分成电机和弹性连杆机构两个子系统,对各个子系统分别建模,再综合得到系统的动力学微分方程,对该方法求解,推导了一种适合于求解用精确分析方法得到的弹性连杆机构动力学方程的迭代振型叠加法,通过实例计算,研究了系统中弹性宫杆 动力学特性,得出一些有益的结论。     

活塞连杆机构的复合变形模拟

基于现代机械弹性动力学理论以及有限元分析方法 ,利用美国SDRC公司的I-DEAS软件 ,对含运动副间隙的柴油机的活塞、连杆机构建立了动力学模型 ;运用KED分析中的“瞬时结构”假定 ,计算出了机构在各瞬时结构条件下的动态响应 ,研究了活塞顶部的纵向和周向变形规律 ,为柴油机优化设计提供了可靠的理论依据     

平面铰链四杆机构的准静态分析方法

本文用准静态分析法对平面铰链四杆机构进行了弹性动力学分析,这对高速机构的研究有着重要的理论和实际意义。     

再论弹性连杆机构的低阶谐振现象

根据振动理论，从动力学的角度，对弹性连杆机构的低阶谐振现象重新做了解释。认为弹性连杆机构的低阶谐振现象实际上是机构的一种复杂的共振现象，并且提出了避免产生低阶谐振现象的措施     

弹性连杆机构的时域子结构综合方法

提出了一种弹性连杆机构稳态动力响应的时域子结构综合法。该方法直接在子结构水平上计算弹性连杆机构稳态动力响应,因而能大幅降低机构运动弹性动力学方程求解规模。文中给出的数值算例说明了方法的有效性。     

飞剪机中连杆机构运动与动力学误差分析

根据机构弹性动力学理论和误差分布的思想，对飞剪机的连杆机构动力学变形建立了理论模型，对于给定的机构轨迹进行了四杆机构模拟，在此基础上，对该机构进一步进行了KED(kineto-elasto-dynamics)分析，模拟分析出了机构关键点的轨：迹点变形和变化规律．同时分析了机构参数出现误差后引起轨迹的误差分布。     

一种含转动副间隙多连杆机构非线性动力学行为分析方法（英文）

给出一种通过对欠驱动机构的分析来预测含转动副间隙多连杆机构动态特性的方法,利用该方法对含转动副间隙平面多连杆机构的非线性动态特性进行分析。以含转动副间隙的二自由度九连杆机构为研究对象,首先通过将转动副间隙看作虚拟无质量连杆,据此可把含转动副间隙九连杆机构变为欠驱动的十连杆机构;然后利用拉格朗日方程建立欠驱动十连杆机构的非线性动力学模型,采用龙格-库塔法对动力学模型进行数值求解,分析机构中滑块的位置、速度和加速度等运动输出、曲柄的驱动力矩等动力学响应,通过相图和庞加莱映射图对含转动副间隙的二自由度九连杆机构中存在混沌现象进行辨识;最后研究不同间隙值和不同驱动速度对九连杆机构混沌的影响,并绘制分岔图。该研究对于进一步研究含多间隙复杂连杆机构的非线性动力学研究具有重要价值。     

高速弹性机构稳态振动响应的一种高效解法

给出了输入杆具有恒定转速的高速弹性机构稳态振动响应的一种高效解法。该方法适合于求解大型二阶周期时变的振动系统，计算精度和效率高，且节省高速内存，使在微机上进行高效的运动弹性动力分析与综合成为可能。对一弹性连杆机构进行了数值计算，并与有关文献的实验结果进行比较。结果表明，它们之间吻合很好。     

高速自动送料凸轮连杆组合机构的尺度综合

本文将高速自动送料凸轮连杆组合机构的运动分解为机构刚体运动和夹持器纵向振动的迭加。计入了连杆机构中构件的弹性。在此基础上,建立了该类组合机构综合的一般方法。在闭环约束方程中引入状态变量和设计变量,不仅方便了整个综合过程,而且使该类综合问题一般化。其基本思想对其他组合机构的综合具有普遍意义。本文最后给出一个计算实例及考虑机构弹性变形时的凸轮廊线图。     

柴油机曲柄连杆机构运动学与动力学仿真

应用MATLAB软件,以Anqing Daihatsu 6PSTdM-26H型船用四冲程柴油机为研究对象,配制了柴油机简易的示功图,对柴油机曲柄连杆机构运动学和动力学进行仿真.仿真得到的机构运动学和动力学特性与理论计算结果吻合较好.通过仿真计算,得到活塞运动和受力曲线、曲轴切向力曲线以及柴油机的输出特性,为曲柄连杆机构的优化设计和有限元分析提供了依据     

用压电薄膜对弹性连杆机构的振动响应控制研究

提出一种利用压电薄膜片对弹性连杆机构的动力响应主动控制方法,推导了粘结压电材料后机构的有限元方程。应用模态控制理论对弹性连杆机构振动主动控制问题的原理和策略进行研究,给出了相应最优控制律。在此基础上研究了采用比例微分控制器达到模态最优控制的效果时,其增益参数的确定方法。     

ZW型压缩机曲柄连杆机构的耐久性分析

曲柄连杆机构的运动学和动力学性能对压缩机工作目标参数具有重要影响。提出基于Solidworks和Adams构建曲柄连杆机构的运动学和动力学耐久性分析模型,预测机构的疲劳寿命,即压缩机连续工作205 d后,机构振动频率逐渐增大;连续工作240 d时,振动频率达到最大,压缩机将失去工作能力。然后通过理论模型与物理模型的疲劳耐久性双重验证,表明其吻合较好,从而为压缩机曲柄连杆机构的优化和创新设计提供参考。     

基于机构动力学特性仿真的高压断路器优化设计

基于多体动力学原理,利用多体系统仿真软件包建立了VS1型高压断路器的机构动力学模型,并通过试验测试了该型号断路器的机械特性,结果表明所建模型的输出特性跟试验结果吻合得很好,证明了模型的正确性.该模型的建立对于研究断路器的瞬态特性具有重要意义,从而为优化设计提供了良好的平台.基于所建立的模型,对断路器中的部分关键部件,如凸轮连杆机构和油缓冲器进行了优化设计.优化结果表明:对于凸轮连杆机构,若滚轮半径为12 5mm,该机构将有较好的动力传递特性;对于油缓冲器,要想得到较好的缓冲特性,阻力系数的合理范围应为0 05～0 5.     

基于机构动力学特笥仿真的高压断路器优化设计

基于多体动力学原理，利用多体系统仿真软件包建立了VS1型高压断路器的机构动力学模型，并通过试验测试了该型号断路器的机械特性，结果表明所建模型的输出特性跟试验结果吻合得很好，证明了模型的正确性。该模型的建立对于研究断路器的瞬态特性具有重要意义，从而为优化设计提供了良好的平台。基于所建立的模型，对断路器中的部分关键部件，如凸轮连杆机构和油缓冲器进行了优化设计。优化结果表明：对于凸轮连杆机构，若滚轮半径为12．5mm，该机构将有较好的动力传递特性；对于油缓冲器，要想得到较好的缓冲特性，阻力系数的合理范围应为0．05－0．5。     

一种4自由度高速并联机械手动态特性分析

以一种可实现SCARA运动的4自由度高速并联机械手(Cross-Ⅳ机械手)为研究对象,将运动学理论和虚拟仿真相融合,研究一种分析高速/高加速运动机构轨迹误差的系统性策略和方法.以运动学逆解模型为基础,获得Cross-Ⅳ机械手在给定运动轨迹和运动规律时的驱动关节位置数据曲线.利用三维CAD模型,通过有限元软件ANSYS和机械动力学软件ADAMS联合建模,创建Cross-Ⅳ机械手的刚柔混合模型.将驱动关节位置数据代入刚柔混合模型,仿真得到系统重力和惯性力引起的构件弹性形变导致的末端轨迹误差,并分析各向轨迹误差和综合误差随负载、运动规律和工作平面不同的变化规律,为机械手轨迹规划、运动规律优选和误差控制提供理论支撑和分析方法.