间隔织物双剑杆织机平行打纬机构箱体的振动分析

针对双剑杆织机共轭凸轮与四连杆组合的平行打纬机构箱体随着织机转速的提高产生强烈振动,影响打纬精度和可靠性的问题,采用理论分析与虚拟仿真结合的方法对打纬机构及箱体进行动应力和振动特性研究。建立了平行打纬机构的动态静力分析方程,运用ADAMS软件对机构进行多体动力学仿真,求解箱体所受的支反力;构建箱体—弹簧阻尼—柔性基础的系统模型,分析箱体在竖直方向的受迫振动,并在仿真过程中探索减小箱体振动的方法。研究结果表明:摆臂轴孔处箱体所受支反力峰值最大,打纬推程阶段箱体的受力最为集中;当凸轮轴转速为260 r/min时齿轮啮合频率与箱体一阶固有频率相等,会产生共振,应避免使用这一转速工作;箱体在竖直方向上产生周期性振动,增加螺栓个数和附加动力减震器有助于改善箱体的振动特性,振幅分别减少38%和23%。

基于不等宽摩擦型叠梁模型的平行钢丝索层间滑移有限元分析

斜拉桥结构中,斜拉索锚固端往往存在强制转角,索内钢丝可能因此产生分层滑移,导致截面整体性被破坏、抗弯刚度退化。为探究平行钢丝索锚固端的分层滑移现象,基于不等宽摩擦型叠梁模型,通过引入非线性弹簧单元,提出一种模拟钢丝分层滑移的算法。依据该算法建立一个11层叠梁模型,对其在跨中集中力作用下的滑移扩展和变形规律进行进一步研究。结果表明:随着外荷载增加,叠梁接触层沿梁高方向从中性轴位置向两侧逐层产生滑移,沿梁长方向从固定端和跨中集中力作用点向两侧对称扩展;与此同时,该叠梁的全截面抗弯惯性矩呈指数衰减,最终约为初始状态的1/100,整体刚度也随滑移开展而加速衰减;受滑移效应影响,叠梁整体挠度呈非线性加速增长,但在低荷载水平时,叠梁锚固端附近位置接触层会全部滑移,从而导致该区域挠度按照线性规律增加,且增长幅度最大;此外,叠梁轴力会影响接触层的剪力传递效率,轴力越大,剪力传递效率越低,沿梁高方向产生滑移的接触层越少,沿梁长方向接触层滑移扩展速度越慢。

并联式缓冲器设计及缓冲特性分析

为了减小发射装置工作时产生的巨大瞬态冲击,提出一种以环簧为主要缓冲结构的并联式缓冲器。环簧在承受冲击的同时还可以消耗部分冲击能量,具有良好的缓冲性能。此外,环簧还具有较高的耐久性和稳定性。可以实现装置的轻量化、小型化和可靠性要求。首先考虑了环簧的运动学特征和计算公式,得到环簧的位移与受力之间的关系。通过对环簧的材料特性和几何参数进行分析,确定了合适的环簧刚度和阻尼系数,以实现最佳的缓冲效果。此后,建立了环簧缓冲器的数学模型,并进行了仿真模拟,得到了缓冲器环簧位移与时间、力与时间的历程。对缓冲器进行了缓冲特性分析,得到缓冲器在不同时间段内的缓冲力和位移的变化情况。这些分析结果有助于评估缓冲器的性能,进行必要的优化和改进。

基于“串转并”的跑泉控制系统设计

在中小型跑泉控制系统中,采用PLC控制或是网口控制方式相对来说成本高,系统较复杂。针对此情况,采用“串转并”思想,即单片机通过串行总线(串行时钟,使能信号和数据信号)连接各电磁阀驱动模块,电磁阀驱动模块中的“串转并”芯片,将串行数据转换为并行输出,从而控制电磁阀的通断。基于“串转并”方式的单片机跑泉控制系统,已经在多个喷泉中应用,控制效果好,接口简单,成本低,易扩展。

平行簧片机构力学分析与计算

为了提高平行簧片机构的导向精度,对平行簧片机构进行了力学分析和计算．运用材料力学理论方法,对平行簧片机构进行了精确的受力分析,建立力学模型,推导出了平行簧片机构在外力作用下产生变形的计算公式, 精确地标定工作过程中平行簧片机构的各参数对其导向精度的影响程度．通过分析导向误差计算公式,得到平行簧片机构工作时所受的弹簧预拉力及其力臂、测量力及其力臂、两簧片之间的距离、簧片长度和有效长度等因素均会影响其导向精度．通过合理调节以上各因素的大小,能有效地减小该机构的导向误差．

套装式双片簧三维模拟测头的研制

本文介绍了三维模拟测头的套装式双片簧结构，结构尺寸设计及影响精度的因素，并对测头的精度进行了分析，还介绍了它的测量电路。该测头采用套装式双片簧结构较三层楼式双片簧结构精度高、结构紧凑、体积小巧。它可用于三坐标测量机上作发讯测头。

微摩擦测试中双平行簧片结构弹性元件的设计

设计了一种应用于微摩擦测试中的双平行簧片结构弹性元件,此弹性元件可同时测量正压力及摩擦力;从理论上分析了弹性元件的力学性能,通过有限元数值仿真方法研究了弹性元件的受力变形;最后对弹性元件进行了标定试验并进行试验数据分析。结果表明:双平行簧片结构弹性元件具有良好的线性特性、回复特性及灵敏特性,为高精度微摩擦力测试提供一种有效的试验工具。

一种基于相位光栅干涉微位移传感器的研制

高精度微位移传感器是表面计量技术的关键技术之一。文中介绍了一种低成本、高精度的接触式微位移传感器。该传感器采用平行簧片实现精密直线运动,相位透射型正弦衍射光栅作为计量光栅实现高精密的位移测量。文中分析了其测量原理、光学原理、干涉条纹的光电接收以及辨向、细分。理论分析和实验应用结果表明该传感器垂直分辨率可达到nm级,测量量程为2 mm,可以用于微纳米表面形貌和轮廓的测量。

SCARA并联机构刚度和动力学分析

阐述了一种由2条RSS支链和2条R(SRS)2R支链构成,可实现SCARA运动的新型四自由度高速并联机器人机构。首先,采用方位特征理论(POC)分析了该机构的拓扑结构特征,用矢量法求解了位置反解;其次,运用虚拟弹簧法建立了支链的刚度模型,并求解了支链的静力学方程;再次,利用旋量法得到支链中虚拟关节变形到末端变形的微分映射,从而求得机构的笛卡尔刚度矩阵,根据机构的转动和移动刚度性能指标,分别分析了机构在不同工作平面的刚度特性。最后,推导了机构的主动臂、从动臂和动平台速度、加速度方程,并运用虚功原理建立了机构的动力学模型,通过ADAMS三维模型仿真验证了动力学模型的正确性,为该机构的进一步研究及实际应用奠定了理论基础。

一种平行片簧结构扫描测头的研制

针对凸轮轴及曲轴测量的实际需要,设计了一种一维扫描测头,建立了测头的力学理论模型,并重点研究其核心部件平行片簧机构的受力变形理论,推导完善了平行片簧机构的变形公式.定量分析了影响测头测量精度的因素,找出误差产生的根源.以凸轮轴测量仪为实验平台完成了测头的性能实验,采用VDI-3441评价标准得到测头的重复定位误差为1.72μm.

平行片簧机构输出位移分析

为了分析平行片簧机构在大变形状态下的位移输出特性,根据其结构的对称性,利用Bernoulli-Euler方程和同伦分析方法,在对单个片簧进行受力分析和变形分析的基础上建立了片簧的半段梁模型,得出了一种计算平行片簧机构输出导向位移和耦合位移解析解的方法,并采用有限元方法进行了分析验证。结果表明,在导向位移为片簧长度的34%时,耦合位移达到片簧长度的8%,此时该解析解仍具有较高的精度。

平行簧片式三维模拟测头的设计

介绍了三维模拟测头的导轨结构、预紧力结构、锁紧结构及结构尺寸的设计 。

平面弹性欠驱动并联机构刚度特性分析

根据多维运动模拟的需求,提出一种包含螺旋圆弹簧(圆柱形螺旋弹簧)的欠驱动运动模拟台。利用螺旋圆弹簧的轴向和横向刚度约束运动模拟台的工作空间,通过两个驱动分支和动力耦合实现其3个自由度的运动。将螺旋圆弹簧等效为RePeRe弹性运动支链,进而将并联运动模拟台等效为2RPR/2RePeRe弹性欠驱动机构,并利用Grassmann线几何分析该机构的输入选取原则。基于旋量及其迁移公式,建立等效机构的运动学模型。借助于影响系数和虚功原理,对该弹性欠驱动机构进行静力学分析,得到其静力学约束方程。最后,建立了该机构的连续非线性柔度模型,并以此为基础得到其方向刚度模型。

离线手写汉字识别的并行实现

汉字识别属于大类别模式识别问题，用并行算法可望提高在单机环境下识别离线手写汉字图象的运行速度。提出了一种汉字识别算法的并行设计方案，并针对它在ＰＶＭ环境下运行结果进行了性能分析。

碟形弹簧阻尼特性的实验和计算法研究

碟形弹簧在变形时伴随有接触面间的滑动摩擦，在动态过程中体现为阻尼，阻尼值在碟簧的叠合和对合使用时有显著变化。在实验基础上研究这种变化，给出其定量表示及计算动态过程的方法，讨论动态过程的特点。计算结果说明碟簧提供的阻尼值很容易超过一般阻尼材料所能提供的阻尼值。

双平行簧片结构弹性元件的抗扭转优化设计

针对现有的微摩擦磨损检测系统中采用双平行簧片结构作为微力弹性元件检测摩擦力,而其自身存在的扭转现象将会影系统响检测精度的现象,本文通过建立双平行簧片结构扭转力学模型性并结合有限元数值仿真软件,验证了扭转力学模型的可行性,研究双平行簧片的各结构参数对于其扭转现象的影响效果,并提出提高双平行簧片抗扭特性的优化方法。

基于并联机构的具有冗余自由度四自由度弹性阻尼减振装置研究

采用多自由度并联机构作为基体,在原机构原动件处辅以可控弹性阻尼装置,运用反向自适应原理,模拟橡胶,较好地解决了多自由度减振问题。以航行中船舶仪器设备需三维隔振为例,分析了船舶仪器设备的减振要求,采用三自由度或具有冗余四自由度并联机构组合弹性阻尼减振装置,介绍了该减振装置的结构及有关参数的设计方法,理论分析与动态模拟及试验结果一致,说明该减振装置的分析方法是正确的,可推广到其他要求多维减振的设备上。

东北落叶松材单向顺纹受拉损伤模型

从细观层次揭示木材顺纹受拉破坏的损伤演化机制,是建立木材损伤本构模型的基础.在分析木材宏观及细观构造特征的基础上,将木材等效为若干根并联的受拉木纤维,每根顺纹受拉木纤维等效为弹脆性的受拉微弹簧.基于概率思想,假定受拉微弹簧的极限应变Δ为服从某一分布形式fΔ(x)的随机变量,推导了木材顺纹受拉损伤演化方程.在正确设置木材声发射参数即峰值定义时间(PDT)、撞击定义时间(HDT)和撞击闭锁时间(HLT)的基础上,通过木材顺纹受拉试件破坏过程中的声发射试验确定了受拉木纤维极限应变分布函数的参数,进而建立了木材顺纹受拉损伤模型.分析结果表明,声发射累计振铃计数与木材顺纹受拉细观损伤的累积过程是一致的,可用于反映木材顺纹受拉过程中的损伤演化特征.

图象信号识别并行算法的研究

文章针对汉字识别是一个大类别模式识别问题给出了一个结论，离线手写汉字图象的识别在单机环境下很难提高其运行速度，必须用并行算法来解决此类问题，作者对此进行了有效地尝试。文章论述了图象识别的有效算法并行实现的设计，并对其性能进行了分析。

物理量串并联关系中的数学共性

从简单的物理模型中提炼出物理量串并联关系中的数学共性并加以推广、应用。使得在大学物理教学中物理量串并联的物理意义更加明显地被学生所接受。