基于电机转矩曲线下码垛机器人轨迹函数的优化研究

针对工程实际中由于机器人电机速度滞后于关节速度带来的振动问题,首先,对机器人关节进行了轨迹函数的规划和关节运动方程的分析,建立了电机转矩与轨迹函数之间的关系,应用Solidworks和Matlab软件,绘制出了机器人运动关节轨迹函数的速度—转矩曲线。其次,参考伺服电机速度—转矩特性曲线,分析了关节最大转矩与电机转矩之间的相互影响。最后,提出了一种基于电机转矩曲线下优化轨迹函数的简单方法,推导出了轨迹函数中与关节最大转矩相关的变量,进行了轨迹函数的优化,并利用机器人实验平台进行了轨迹函数优化后的测试。研究结果表明,通过该方法调整轨迹函数后,码垛速度从4.5 s/包提高到3.96 s/包,并且在相同速度下,调整后的关节没有产生冲击,验证了该方法在优化轨迹函数方面的合理性。

斜浪下多浮体结构物运动响应的仿真分析

针对斜浪对浮体运动响应的数值仿真问题,基于计算流体力学软件对多浮体系统采用嵌套网格方法和流体域体积方法建立数值波浪水池,结合多刚体动力学建立浮体系统模型。通过对比仿真和实验结果验证数值模型的正确性,对浮体系统在斜浪下的运动响应进行仿真分析。采用的仿真方法与其他方法比较,具有可实现复杂浮体系统的数值仿真,易于建模和修改参数等优点,对浮体的姿态预报和浮体的稳定性研究具有重要参考价值。

多浮体系统在波浪作用下运动响应的数值仿真研究

针对海上浮体在波浪作用下的运动仿真问题,对某海上浮体系统采用嵌套网格和多体动力学方法,结合实验建立相应的边界条件,从浮体系统的俯仰角和偏航角的变化来探究海上浮体运动响应的数值仿真问题。通过对比实验结果,结果显示模拟仿真的运动情况基本与实验相符,表明物理模型和仿真方法的正确性。仿真模型能够准确地仿真浮体在海洋中的运动情况,可以对浮体系统进行不同海况的预测和设计优化,该方法可为海上浮体系统的研究提供一定的参考。

铰接多浮体与波浪耦合的仿真和实验研究

为研究铰接对浮体稳定性的影响,该文采用计算流体力学和多体动力学方法,提出基于粘性流理论的铰接多浮体仿真模型。采用有限体积方法,用重叠网格将波浪水池和浮体区域进行网格划分。将浮体视为刚体,浮体之间通过虚拟铰接约束成多浮体系统,建立仿真模型。实验研究发现,铰接浮体比刚性连接浮体更加稳定。仿真结果与实验结果对比,表明仿真模型中铰接约束的合理性和可靠性。

重叠网格在多浮体结构CFD中的应用

针对复杂海洋环境下多浮体系统的流固耦合问题,基于CFD软件中的有限体积方法,使用重叠网格法模拟了多浮体系统在波浪作用下的运动响应;首先采用重叠网格法建模计算,得到不同海况下多浮体系统的运动响应;然后进行现场试验,结果表明:模拟仿真的运动情况与实验基本相符,俯仰角和响应周期具有一致性,采用重叠网格法能够很好地模拟多浮体系统在波浪中的运动姿态变化;继而通过数值计算,得到多浮体系统在三级海况下的偏航角、翻滚角、铰接力矩和垂直水面方向位移,为多浮体系统的稳定性设计提供参考数据。

某型发动机高导气动优化设计

在对涡轮通道进行优化和修正时,需要考虑热载荷和离心载荷的影响,才可获得较优的涡轮气动性能。从实际工程问题出发,采用数值模拟手段,在考虑上述因素影响的基础上,研究高导叶片的流道高度和尾缘气膜冷却劈缝局部修型对涡轮性能的影响规律。结果表明:最佳流道应在设计基础上扩张1.6%,可使涡轮效率提高0.25%,高涡功率提升0.6%;而尾缘气膜冷却劈缝的距离会影响压力面载荷分布,从而影响涡轮气动性能,存在最佳的劈缝距离使得涡轮气动效率最优。