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具有连续转轴的3-RSR并联机构及其运动学分析 被引量:1
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作者 单彦霞 李仕华 +2 位作者 李富娟 田志立 张建伟 《机械设计》 CSCD 北大核心 2019年第5期40-44,共5页
对一种新结构3-RSR并联机构的连续转轴问题进行了深入研究;根据螺旋理论对机构进行了自由度分析,说明该机构具有2个转动自由度和1个移动自由度;采用单叶双曲面的数学理论简单、直观地推导了定动平台的对称关系,证明了该机构具有以对称... 对一种新结构3-RSR并联机构的连续转轴问题进行了深入研究;根据螺旋理论对机构进行了自由度分析,说明该机构具有2个转动自由度和1个移动自由度;采用单叶双曲面的数学理论简单、直观地推导了定动平台的对称关系,证明了该机构具有以对称平面内任意直线为转轴进行连续转动,并沿对称平面法线方向进行连续移动的特性,便于对机构进行运动学标定和轨迹规划;根据机构的几何特性,利用对称平面的法向量来描述该机构的姿态矩阵,使其位置反解过程变得简单、新颖。基于该机构,提出了一种空间二维指向机构的新构型,可应用于雷达姿态调整机构等。 展开更多
关键词 并联机构 连续转轴 螺旋理论 单叶双曲面
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基于并联机构的越野车辆发动机动态性能测试模拟平台构型综合与运动学分析 被引量:1
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作者 单彦霞 郭亚磊 +2 位作者 高雪原 张建伟 李仕华 《燕山大学学报》 CAS 北大核心 2022年第3期208-215,共8页
针对越野车辆发动机动态性能测试需求,综合出了一种基于新型2UPS-2RPU-PU*冗余驱动并联机构的模拟平台。运用螺旋理论研究并联机构连续转轴存在且通过动平台中心的条件,提出一种具有连续转轴的2R1T并联机构综合方法,综合并优选出新构型2... 针对越野车辆发动机动态性能测试需求,综合出了一种基于新型2UPS-2RPU-PU*冗余驱动并联机构的模拟平台。运用螺旋理论研究并联机构连续转轴存在且通过动平台中心的条件,提出一种具有连续转轴的2R1T并联机构综合方法,综合并优选出新构型2RPU-PU-UPS,该机构能够实现惯性较小的连续转动;分析机构的自由度性质和运动特性,证明该机构可以实现发动机不同工况下的运动耦合,更加接近实际路况;根据模拟平台重载需求,添加了无约束分支,并设计了剪叉机构分支,最终得到2UPS-2RPU-PU*机构;推导该机构的位置正、反解,并分析其工作空间和奇异性。所提出的构型有助于拓宽并联机构在模拟平台领域的应用,运动学分析对后续样机研制具有一定参考价值。 展开更多
关键词 并联机构 车辆模拟平台 连续转轴 螺旋理论 冗余驱动
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“慕课”与课堂研讨相结合的工程图学混合式教学改革 被引量:11
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作者 单彦霞 《教学研究》 2015年第5期66-69,共4页
"慕课"是在国际教育界新兴起的教育模式,代表着一种基于计算机和网络的的教学模式和以"学"为本的教学价值取向。"慕课"与课堂研讨相结合的混合式教学模式成为国际教育界发展的新动向,结合燕山大学工程图... "慕课"是在国际教育界新兴起的教育模式,代表着一种基于计算机和网络的的教学模式和以"学"为本的教学价值取向。"慕课"与课堂研讨相结合的混合式教学模式成为国际教育界发展的新动向,结合燕山大学工程图学实施混合式教学的实践,提出了一系列改革措施。实践证明,该教学改革改变了教师的教学模式,培养了大学生们利用网络进行学习和自主学习的习惯,提高了教学质量。其良好学习习惯的培养,也为后续课程及终身学习奠定了基础。 展开更多
关键词 慕课 工程图学 混合式 教学改革
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融入CDIO理念的工程图学教学改革实践 被引量:2
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作者 单彦霞 董志奎 《教育教学论坛》 2015年第21期119-120,共2页
CDIO工程教育模式近年来正在迅速崛起,并对国际工程教育产生了巨大的冲击和深远的影响。世界各地及中国多所高校积极实施了CDIO工程教育改革,并取得了良好的效果。本文结合燕山大学里仁学院实施CDIO教学改革的实践,提出了构建CDIO工程... CDIO工程教育模式近年来正在迅速崛起,并对国际工程教育产生了巨大的冲击和深远的影响。世界各地及中国多所高校积极实施了CDIO工程教育改革,并取得了良好的效果。本文结合燕山大学里仁学院实施CDIO教学改革的实践,提出了构建CDIO工程图学课程体系的方法,实施了基于项目学习的教学体系的改革。实践证明,该教学模式培养了大学生的工程意识和自主学习的能力,挺高了教学质量。 展开更多
关键词 CDIO工程图学 工程教育 教学改革
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转向节专用铣床夹具设计 被引量:2
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作者 单彦霞 赵贺彬 +2 位作者 刘晓薇 王光明 朱光谦 《科技信息》 2012年第3期179-180,共2页
针对汽车转向节的加工工艺过程,设计了一套粗铣转向节上下耳内外侧的专用铣床夹具。该铣床夹具的设计主要着眼于提高生产率,所以采用四把高速钢镶齿三面刃铣刀同时加工。铣床夹具采用了浮动V形块自动定位,避免了过定位,且定位方便精确... 针对汽车转向节的加工工艺过程,设计了一套粗铣转向节上下耳内外侧的专用铣床夹具。该铣床夹具的设计主要着眼于提高生产率,所以采用四把高速钢镶齿三面刃铣刀同时加工。铣床夹具采用了浮动V形块自动定位,避免了过定位,且定位方便精确。采用气动夹紧方式缩短了辅助时间,减小了工人劳动强度。 展开更多
关键词 转向节 铣床夹具 气动夹紧 浮动支撑
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“以赛促教”模式在机械制图教学中的探索实践 被引量:2
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作者 单彦霞 梁瑛娜 张楠 《科技视界》 2018年第28期127-128,共2页
科技竞赛作为提高大学生创新能力的重要途径,受到了各高校的高度重视。如何将科技竞赛和教学相结合,将其纳入本科生的培养计划,更好地培养学生的创新能力,是教学改革的重要课题。本文以燕山大学里仁学院开展制图比赛活动为例,介绍了&qu... 科技竞赛作为提高大学生创新能力的重要途径,受到了各高校的高度重视。如何将科技竞赛和教学相结合,将其纳入本科生的培养计划,更好地培养学生的创新能力,是教学改革的重要课题。本文以燕山大学里仁学院开展制图比赛活动为例,介绍了"以赛促教"的教育理念和开展制图比赛的具体做法。实践证明,围绕基础课程,积极开展大学生科技竞赛活动,有助于OBE教育理念的贯彻实施,可提高学生的实践能力和创新能力,形成以赛促教、以赛促学的良好教育和学习氛围。 展开更多
关键词 以赛促教 机械制图 教学改革 工程教育
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基于并联机构的双重驱动管道机器人设计与研究 被引量:8
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作者 单彦霞 付冰双 +2 位作者 李若松 韩雪艳 李仕华 《机械设计》 CSCD 北大核心 2020年第6期17-23,共7页
并联机构具有结构简单、承载能力强等优点,因此基于新型3-UPU并联机构,设计了一种针对中型管道的双重驱动管道机器人。该机器人采用并联机构作为支撑驱动机构来实现支撑运动模式,包括转弯运动及在非圆柱形管道中行走。同时该并联机构具... 并联机构具有结构简单、承载能力强等优点,因此基于新型3-UPU并联机构,设计了一种针对中型管道的双重驱动管道机器人。该机器人采用并联机构作为支撑驱动机构来实现支撑运动模式,包括转弯运动及在非圆柱形管道中行走。同时该并联机构具有连续转动能力,保证了机器人转弯运动的平稳性。采用四叶螺旋作为机器人的螺旋驱动机构,实现螺旋运动模式,提高机器人的运行速度。设计了一种联接变角单元,可实现两种运动模式之间的转换,并通过调整螺旋角来改变机器人螺旋运动时的速度。该管道机器人结构紧凑、速度快、运行平稳,可以在人所不能触及的管道内部进行检测和日常维护。 展开更多
关键词 双重驱动 支撑驱动 螺旋驱动 3-UPU并联机构 管道机器人
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多模式并联机构操作模式变换方法研究 被引量:3
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作者 单彦霞 张建伟 +2 位作者 于靖军 韩雪艳 李仕华 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第6期396-403,共8页
多模式并联机构可通过改变操作模式来满足不同功能性、适应性要求。为更好地实现多模式机构不同模式间的平稳变换,提出一种多模式并联机构的操作模式变换方法。首先,基于Study参数和代数几何对多模式并联机构进行可重构分析,获得机构的... 多模式并联机构可通过改变操作模式来满足不同功能性、适应性要求。为更好地实现多模式机构不同模式间的平稳变换,提出一种多模式并联机构的操作模式变换方法。首先,基于Study参数和代数几何对多模式并联机构进行可重构分析,获得机构的各种操作模式和变换位形;其次,对实际需要的操作模式和变换位形的合理驱动空间进行分析求解,将所有变换位形的驱动空间求交集,得到机构的驱动空间,并优选出最优的驱动组合;最后,采用TCI(整体运动/力约束性能指标)确定近似约束奇异空间,在该空间内采用冗余驱动的方式,使机构平稳实现操作模式之间的变换。以SNU 3-UPU机构为例,分析了3T模式与2T1R模式之间的变换过程,并通过仿真验证了该方法的正确性。 展开更多
关键词 多模式并联机构 操作模式 模式变换 TCI性能指标
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空间光学镜并联指向机构优化 被引量:7
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作者 李仕华 孙静 +2 位作者 单彦霞 高振辉 张建伟 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第3期637-644,共8页
针对空间光学镜指向机构高精度、轻量化的特殊要求,提出一种基于球面5R机构的新型空间二维并联指向机构。传统球面5R并联机构存在负载不便安装的问题,通过设计非对称支链形式和特殊连杆结构,有效解决了这一问题。基于机构的运动学分析,... 针对空间光学镜指向机构高精度、轻量化的特殊要求,提出一种基于球面5R机构的新型空间二维并联指向机构。传统球面5R并联机构存在负载不便安装的问题,通过设计非对称支链形式和特殊连杆结构,有效解决了这一问题。基于机构的运动学分析,以工作空间、灵巧性和承载能力作为优化指标,采用图谱法对机构的结构参数进行了优化设计。采用有限元方法对优化后机构的不同负载布置形式进行模态分析。优化结果表明非对称支链形式机构具有更好的灵巧性指标。设计光学镜负载质心位于球面机构球心处,结构更加紧凑,可以提高机构固有频率,并且能够降低负载运动转动惯量。提出的新型空间光学镜并联指向机构具有良好的综合性能,研究为高精度并联光学指向机构的应用提供了理论基础。 展开更多
关键词 指向机构 结构优化 性能图谱 模态分析
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具有驱动容错性的冗余并联机构构型综合 被引量:1
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作者 单彦霞 苏开兴 +1 位作者 高雪原 李仕华 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第5期422-429,共8页
目前并联机构大多采用容错控制策略实现驱动故障容错,而从并联机构结构设计角度研究较少。本文基于雅可比矩阵,提出一种评价并联机构分支驱动力失效的可操作性失效度指标,并以冗余并联机构为研究对象,给出机构具有驱动力失效容错性的驱... 目前并联机构大多采用容错控制策略实现驱动故障容错,而从并联机构结构设计角度研究较少。本文基于雅可比矩阵,提出一种评价并联机构分支驱动力失效的可操作性失效度指标,并以冗余并联机构为研究对象,给出机构具有驱动力失效容错性的驱动“同一性”条件。基于螺旋理论,提出一种具有驱动容错性的冗余并联机构构型综合方法,综合出一类具有驱动容错性的三转动冗余并联机构新构型。本文为解决冗余并联机构驱动力失效问题提供了新的思路,丰富了并联机构的构型,为具有驱动容错性的冗余并联机构的应用发展提供了理论基础。 展开更多
关键词 冗余并联机构 构型综合 驱动力失效 驱动容错性
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冷却工艺对热轧带钢工作辊热膨胀的影响 被引量:3
11
作者 李兴东 单彦霞 《塑性工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2014年第4期109-112,共4页
热轧带钢轧辊冷却是影响工作辊热膨胀、带钢板形和断面形状的重要因素。针对工作辊几何形状和冷却工艺,采用有限差分法对工作辊温度场和热凸度进行仿真。仿真结果表明,温度场和热凸度的计算值与实测值吻合良好。分析冷却水流量、温度和... 热轧带钢轧辊冷却是影响工作辊热膨胀、带钢板形和断面形状的重要因素。针对工作辊几何形状和冷却工艺,采用有限差分法对工作辊温度场和热凸度进行仿真。仿真结果表明,温度场和热凸度的计算值与实测值吻合良好。分析冷却水流量、温度和分布对工作辊热膨胀及热凸度的影响表明,随着冷却水流量的增加,辊身中部热膨胀逐渐降低,而辊身端部热膨胀变化不大,热凸度减小;随着冷却水温度的升高,辊身中部和端部热膨胀都增加,且热膨胀的增加量相差很小,热凸度变化不大;随着辊身中部冷却水流量和端部冷却水流量比的增加,辊身中部热膨胀降低,而辊身端部热膨胀变化不大,热凸度减小。为热带钢轧机工作辊冷却系统改造提供了理论依据。 展开更多
关键词 温度场 热膨胀 冷却水 有限差分 工作辊
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尺蠖式仿生微型机器人的结构和致动机理研究
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作者 李宇鹏 孙洪胜 单彦霞 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第12期1423-1427,共5页
提出并设计了一种新型偏动式双程SMA驱动器,以此驱动器为基础研发出一种靠交替摩擦自锁方式行走的尺蠖运动式仿生微型机器人。提出一种四杆机构无关节新型腿,这种新型腿可以有效改变SMA驱动器输出力的方向。分析了四杆机构新型腿的摩擦... 提出并设计了一种新型偏动式双程SMA驱动器,以此驱动器为基础研发出一种靠交替摩擦自锁方式行走的尺蠖运动式仿生微型机器人。提出一种四杆机构无关节新型腿,这种新型腿可以有效改变SMA驱动器输出力的方向。分析了四杆机构新型腿的摩擦自锁机理,并求解出腿实现摩擦自锁的条件,使微型机器人能可靠地实现摩擦自锁作用下的稳步行进。阐述了新型微型机器人的定向运动机理,对微型机器人的尺蠖式收缩和伸张运动规律、步幅、频率等进行了分析及求解。 展开更多
关键词 仿生微型机器人 SMA驱动器 尺蠖运动 四杆机构腿 摩擦自锁
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AP1000蒸汽发生器管板应力和变形分析
13
作者 刘晓薇 王光明 +1 位作者 单彦霞 赵贺彬 《科技视界》 2012年第16期57-59,共3页
本文根据当量实心板理论对AP1000蒸汽发生器管板进行了简化;利用三维建模软件SOLIDWORKS建立简化后的管板模型,将该模型导入有限元分析软件ANSYS做管板的静力分析,确定管板受力状况,找出管板的最大应力点和最大位移点,所作的工作为管板... 本文根据当量实心板理论对AP1000蒸汽发生器管板进行了简化;利用三维建模软件SOLIDWORKS建立简化后的管板模型,将该模型导入有限元分析软件ANSYS做管板的静力分析,确定管板受力状况,找出管板的最大应力点和最大位移点,所作的工作为管板的设计制造提供依据。 展开更多
关键词 AP1000 蒸汽发生器 管板 应力和变形分析
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Fuzzy optimization of pneumatic half-floating slide ways
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作者 李宇鹏 高殿荣 +1 位作者 单彦霞 张海青 《Journal of Central South University》 SCIE EI CAS 2008年第S2期377-382,共6页
Dynamic modeling was carried on by combining the dynamic of machinery with composite triology, and the critical condition in which the ways would not produce composite-friction self-excited vibration was obtained. The... Dynamic modeling was carried on by combining the dynamic of machinery with composite triology, and the critical condition in which the ways would not produce composite-friction self-excited vibration was obtained. The movement regularity and characteristic of the airflow in exhaust gas slit were analyzed, and the relationship between pressure lost and geometry parameters of exhaust gas slit was obtained. A dynamic model and a mathematical model were established for pneumatic half-floating slide ways by combining the dynamics of machinery with hydrokinetics. The objective function for the optimization of slide ways was established based on the fuzzy optimization theory. The membership function of fuzzy constraint was deduced, the fuzzy constraint limit was established by amplification coefficient method, and the optimal value was resolved by the multilevel fuzzy comprehensive evaluation method. By combining the internal penalty function method with the variable metric method, the fuzzy optimization design program of ways was designed based on the Matlab platform. The validation was carried on by an example, and ideal results of fuzzy optimization design of slide ways were obtained. 展开更多
关键词 PNEUMATIC half-floating SLIDE WAYS composite-friction self-excited vibration dynamic modeling design parameter fuzzy optimization
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基于SMA驱动的仿尺蠖微型机器人 被引量:4
15
作者 单彦霞 李宇鹏 《机械设计与研究》 CSCD 北大核心 2017年第1期50-53,共4页
提出了一种形状记忆合金驱动的仿尺蠖微型蠕动机器人,该微机器人的柔性机构明显地提高了其移动能力,并且可使该机器人实现主动转弯。同时,创造性地利用四连杆机构改变输出力的方向实现了微机器人的摩擦自锁,保证了单向运动。阐述了微机... 提出了一种形状记忆合金驱动的仿尺蠖微型蠕动机器人,该微机器人的柔性机构明显地提高了其移动能力,并且可使该机器人实现主动转弯。同时,创造性地利用四连杆机构改变输出力的方向实现了微机器人的摩擦自锁,保证了单向运动。阐述了微机器人的运动机理,对微机器人进行了动态特性分析,得到了其响应时间和输出位移。 展开更多
关键词 形状记忆合金(SMA) 驱动器 微型机器人 四连杆机构
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与串并联机构运动等效的新型并联机构综合方法研究 被引量:4
16
作者 孙静 单彦霞 +2 位作者 张建伟 邵磊 李仕华 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第1期1-7,共7页
为简化串并联机构结构,使该类机构得到更好的应用,提出一类与串并联机构运动等效的并联机构,其特点在于没有中间平台,两个并联机构通过对应分支直接连接或共用部分运动副连接在一起融合为一个整体机构。基于螺旋理论,提出了这类并联机... 为简化串并联机构结构,使该类机构得到更好的应用,提出一类与串并联机构运动等效的并联机构,其特点在于没有中间平台,两个并联机构通过对应分支直接连接或共用部分运动副连接在一起融合为一个整体机构。基于螺旋理论,提出了这类并联机构综合方法,给出了综合条件,制定了综合流程。采用该方法,对与三转动机构和三平移机构构成的串并联机构运动等效的新型6自由度并联机构进行了综合,综合出多种新机构,丰富了并联机构构型。新型6自由度并联机构结构上具有结构简单、紧凑,轻量化的优点。对综合出的机构进行约束力分析表明,球面三转动子机构力学分析中不存在静不定问题。综合的6自由度并联机构以其在结构和分析上的优点,在指向隔振等领域具有良好的应用前景。 展开更多
关键词 串并联机构 运动等效特性 螺旋理论 综合方法 新型6自由度并联机构
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