The error research on vertical rigidity theory’s formula of airborne air spring

On the basis of analyzing the result of numerical simulation and that of theoretical analysis,the systematic error of some air spring's theoretical formula is researched. The result shows that the vertical stiffness's theoretical formula of air spring owes the systematic error. And the systematic error is relative to the three supposed conditions which are used in the process of theoretical deduction. However,the systematic error is small enough so that the supposed conditions of theoretical formula are reasonable. Moreover,with the increase of initial inner pressure,the systematical error increases.

圆结构光系统深孔圆度测量方法研究

圆结构光系统测量深孔(通孔)圆度时存在激光器、相机和深孔难以保持平行或同轴的问题,导致无法测量准确的圆截面,从而产生系统误差。搭建了基于圆结构光的测量系统,分析了系统误差的产生机理并提出了一种基于圆结构光系统测量圆度的方法,可对系统误差进行一定补偿:首先,获取待测深孔的内表面高分辨率三维点云,拟合点云轴线,通过刚体变换将三维点云变换到深孔轴线与相机光轴平行的位置;然后,选定一个测量截面,搜索该截面上的点和与该截面范围较近的点作为圆度评定点;最后,采用网格搜索算法完成圆度评定。测量实验的结果表明,该方法对于圆度误差的补偿效果良好,其中测量不确定度为4.78μm。

TYZN-06-04机器人刚柔耦合工况下的运行过程探究

以TYZN-06-04六自由度关节机器人为研究对象,使用ADAMS构建机器人刚柔耦合仿真模型,将生成的运行轨迹导入ADAMS中,通过刚柔耦合仿真模型分别探究机器人运行速度、运行加速度和负载对其定位精度误差的影响,以便研究在不同运行速度、运行加速度及不同负载的情况下,机器人执行末端的位置误差变化情况,最终实现Matlab的曲线数据拟合,直观呈现机器人刚柔耦合工况下运行过程的变化规律,根据运行过程变化规律,采取相应的位置精度误差分析及误差补偿措施。

城市轨道交通车速160 km/h刚性接触网施工误差仿真研究

[目的]针对我国城市轨道交通车速160 km/h刚性接触网施工误差对弓网动态性能的影响,基于现场实测数据,结合刚性接触网弓网系统仿真分析,对车速160 km/h受电弓与刚性接触网系统设计出满足条件的技术参数。[方法]首先,对广州地铁三北线进行供电接触网导高(接触线至轨面的垂直距离)参数实测,对导高的概率分布规律进行了分析,认为导高分布与定位点静态高度分布基本一致,均服从正态分布;然后,在考虑导高施工误差的情况下,选取DSA250型受电弓,根据TB/T3271标准建立了弓网动态仿真模型;最后,仿真分析了不同导高施工误差下的弓网动态性能,并设计了满足车速160 km/h的弓网系统技术参数。[结果及结论]刚性悬挂装置导高的施工误差服从正态分布的概率分布模型;导高存在施工误差的接触力标准差是无施工误差的2~3倍,说明导高施工误差对弓网动态耦合性能的影响显著;对刚性悬挂导高的施工误差,锚段关节处6个定位点高度服从均值为接触线标称高度、标准差为2 mm的正态分布,其他定位点高度服从均值为接触线标称高度、标准差为3 mm的正态分布。

盾构机换刀机械手误差补偿研究

针对换刀机械手在盾构机内部狭小空间中、重载工况下难以实现精准更换滚刀的问题,提出换刀机械手末端位姿误差补偿方法。换刀机械手的末端位姿误差由刚性误差与柔性误差2个部分组成,分别针对这2种误差进行理论分析。以MDH参数法为基础建立换刀机械手的刚性误差模型,基于材料力学理论,采用奇异函数以及拉普拉斯变换的方法计算伸缩臂柔性变形,进而建立换刀机械手柔性误差模型,并分别利用Matlab与Workbench仿真软件完成对刚性误差模型与柔性误差模型的正确性检验。结合二者的误差模型,通过刚性误差与柔性误差线性叠加的方式推导得到换刀机械手刚柔耦合误差模型。基于所提出的刚柔耦合误差模型,还需对模型中的冗余参数进行剔除,并通过L-M算法实现对换刀机械手几何参数识别,进而完成换刀机械手标定实验。经过标定后,换刀机械手末端位置误差在X方向上的误差均值相对于未标定前减少21.02 mm,在Y方向上的误差均值相对于未标定前减少18.44 mm,在Z方向上的误差均值相对于未标定前减少3.79 mm。标定实验结果表明,标定后换刀机械手各方向的末端误差均得到大幅度的减小,进而说明提出的换刀机械手误差补偿方法是科学有效的。

基于OMP-CADMM的非合作运动人体ViSAR成像方法

合成孔径雷达(Synthetic Aperture Radar,SAR)人体成像技术凭借其高分辨、强穿透、易部署和高安全性,已成为SAR拓展至日常民用领域的关键技术之一.然而现有SAR人体成像方法大多针对固定场景下的静态人体目标进行合作式成像,难以满足开放场景非合作成像应用的需求.为此,本文基于人体运动的块稀疏性与一致性约束,提出了一种面向非合作运动人体的视频SAR(Video SAR,ViSAR)成像方法 .该方法首先结合ViSAR子孔径快速成像技术,简化人体非刚性运动模型,建立非刚性运动相位误差参量模型;随后结合人体运动的块稀疏性与时间连续性,基于正交匹配追踪(Orthogonal Matching Pursuit,OMP)稀疏恢复算法估计人体运动相位误差;最后基于一致性交替方向乘子法(Consensus Alternating Direction Multiplier Method,CADMM)优化框架,保留人体目标局部结果的一致性共有特征,从多个局部补偿结果集中优化出人体的全局聚焦成像结果,实现人体的非刚性运动补偿与全局精细优化.实验结果表明该文所提方法可实现非合作走动人体的视频化高分辨精细成像.

柔性齿圈行星轮系耦合模型创建及振动特性研究

针对柔性齿圈结构振动特性分析缺失以及现有传动系统特性分析方法不足,本文结合模态叠加法、承载接触分析技术与集中质量法,构建了考虑轮齿间接触特性、结构振动与系统振动的行星轮系模型。分析了柔性齿圈行星传动系统的结构振动特性及柔性齿圈对系统动态性能的影响,并避免了集中质量模型无法计入构件结构振动,全有限元模型计算量过大、收敛困难,现有刚柔耦合模型的刚性接触、齿轮参数标准化以及难以引入构件误差等问题。本文为柔性齿圈的设计以及传动系统动态特性的深入探究提供了模型基础和理论指导。

θFXZ型测量机力变形误差分析

根据某θFXZ型特定结构测量机,研究其静力及动力变形误差的系统分析方法.在建立测量机非刚体数学模型的基础上,求解测量机由于力变形带来的测量误差值,并用激光干涉仪对测量机静力及动力状态下的误差分别进行了测量.利用所建立的数学模型对测量机存在的静力变形带来的测量误差进行补偿,使立柱在水平方向的偏摆带来的最大测量误差由补偿前的10.2.μm减小到1.0,μm.实验得到的动力状态变形结果可以用于测量机力变形误差补偿技术的进一步研究.

不同织物弯曲性能测试仪测试结果的比较

为研究不同仪器弯曲性能测试结果的稳定性及其相关性,选取FAST-2弯曲仪和YG(B)022D型全自动织物硬挺度仪作为对比仪器,测试了15种棉织物、毛织物、丝织物在0°、45°、90°以及135°方向上的弯曲性能,计算了弯曲刚度测试结果的变异系数,并用统计分析方法进行数据处理。结果表明:硬挺度仪对3类织物的测试结果稳定性明显优于FAST-2弯曲仪,差异程度从高到低排序依次是丝织物、毛织物和棉织物;2种仪器对毛织物的测试稳定性均优于其他2类织物,且2种仪器测试结果之间的相关系数达0.945,为强正相关。

新型数控刻楦机的误差分析和精度综合

为了提高数控刻楦机加工精度,提出了数控刻楦机加工精度分析与精度综合的新方法.根据数控刻楦机系统特定的树状拓扑结构,利用多刚体系统理论建立了系统空间误差计算模型,通过讨论整个工作空间误差分布规律,找到系统最大误差位置.并对系统最大误差位置进行误差参数灵敏度分析.用蒙特卡洛法进行精度综合.结合误差灵敏度分析,对主要部件的精度进行分配.结果表明,新方法所得到的精度分配方案对最大体积误差小于0.05mm的概率平均值从原方案的0.6592提高到0.7021.结果表明,该方法可以实现复杂多分支运动链系统的误差分析和精度综合,提高系统加工精度.

环形薄型零件加工工艺

为提高环形薄型零件的精加工质量,根据车床加工系统的刚度、装夹受力以及加工误差复映与被加工件之间的关系,提出1种针对外形为环形薄型零件的精加工工艺方案.该方案将装夹的定位点设定在环形薄型零件的轴向上,不使工件因装夹产生径向变形;并通过特制工艺装备使被加工件避开径向外力负载,将外径与环壁厚之比高达40以上的环形薄型零件加工到要求尺寸,同时保证工件的同轴度和表面粗糙度.检验按该特殊工装方案加工后的一批工件,合格率达95%.

基于柔度修正的局部刚体化结构动力模型简化方法

提出一种基于柔度修正的局部刚体化结构动力模型简化方法。以复杂工程结构的有限元模型为基础,根据运动同步性假设将结构分成若干同步性区域,对每个区域引入准刚体模态,实现对结构的简化。同时对简化方法进行误差分析,利用柔度修正的思路实现对简化变化矩阵的修正,得到更精确的简化结果。以海洋平台结构作为算例应用该方法,得到了比较满意的简化结果。

旋转惯导系统中的圆锥误差分析及其补偿

圆锥误差是由转动不可交换性误差引起的,存在于惯导系统导航解算的一种误差形式。由于基于旋转调制方式的惯导系统运动模式与传统捷联惯导系统不同,因此圆锥误差的表现形式也会发生相应变化。首先建立了旋转调制惯导系统的圆锥运动模型,对其不可交换性误差进行了推导。在此基础上分析了基于等效旋转矢量的多子样算法在旋转惯导系统圆锥误差补偿中的应用效果以及旋转方案对圆锥误差补偿的影响,最终通过仿真对理论分析进行了验证。仿真结果表明,圆锥误差对于旋转惯导系统的影响要大于传统惯导系统,但可以通过改变旋转方式来对圆锥误差进行抑制。

曲轴非圆磨削四点刚度法的力变形计算

采用非圆磨削加工曲轴可在一次装夹完成主轴颈和连杆颈的磨削。在加工曲轴的连杆颈时,由于曲轴不同方向的刚度并不相同,加工过程中不同方向的误差也不相同;多拐曲轴的长度比较长,属异形细长轴,因此受力变形不仅影响加工精度,也是影响磨削效率进一步提高的主要原因之一。采取四点法测定曲轴刚度,找出弹性位移对加工精度的影响规律,可准确地得到曲轴的刚度模型,并进一步确定工件的弹性变形,对加工进行预补偿,提高工件的加工精度和效率。

考虑动态刚度、传递误差及齿侧间隙的齿轮系统谐振分析

在所建立的考虑啮合动态刚度、传递误差、齿侧间隙等多种非线性因素的直齿圆柱齿轮系统非线性动力学分析模型中,将时变啮合刚度按5次谐波展开,齿侧间隙按3次多项式拟合,运用多尺度法对该模型进行了分析,推导了系统主共振和谐波共振响应下的频率响应方程,绘制了相应的频率响应曲线,分析了系统中的静态载荷和动态载荷以及阻尼对谐振响应幅值和频率的不同影响作用。

提高钻孔应力计监测煤岩应力的精度试验

针对钻孔应力计在监测煤岩相对应力中存在的初始压力设置不合理、管线长度差异和煤岩体刚度不匹配等问题造成的测量误差,进行了提高钻孔应力计精度的试验研究。采用以电子液压压力机模拟压力环境,不同介质模拟煤岩体,与不同管线长度的KS和KSE型钻孔应力计组成的不同方案进行试验,记录压力机试验力、位移和应力计压力数据,并对试验数据进行回归分析。试验表明:钻孔应力计合理初始压力的设置可根据煤岩介质的弹性模量估算,不同管线长度条件下产生的测量误差每5 m约为1.3 MPa,获得了钻孔应力计与煤岩所组成系统的刚度估算方法。通过采取这些措施进行相对应力监测,能有效地提高相对应力监测的精度。

数字式弹性元件刚度测试仪

叙述了数字式刚度仪的结构、特点、工作原理、测量方法、计算公式、位移补偿方式及测量误差的分析。

基于变胞原理的舰炮装填机构刚-柔耦合动力学建模及误差分析

为满足大口径舰炮的发展需求,提出一种基于变胞原理的装填机构。利用变胞原理进行结构设计,并结合机构运动简图对其进行运动描述和原理分析。采用有限元离散方法,将柔性杆划分为若干梁单元,使用混合坐标系描述梁单元的变形,列出柔性杆的动力学方程。应用Hamilton变分原理建立整个装填机构的刚-柔耦合动力学方程,使用Adams和Ansys联合仿真,得到仿真结果:当系统高速大范围运动时,基于变胞原理的装填机构存在较大的供弹误差;在基于变胞原理的大口径装填机构的研究中,应考虑连杆的柔性变形对供弹精度的影响。

空间双柔性机械臂刚-柔耦合建模及定标误差分析

为研究空间多自由度机械臂在作大范围运动时臂杆柔性和关节柔性对末端定标精度的影响,考虑柔性臂杆的横/侧向弯曲变形所引起轴向伸缩的二次耦合项,采用计入集中质量的转子扭簧模型描述关节的柔性效应;提出了基于臂杆柔性的D-H参数法,递推出空间机械臂的柔性机构运动方程;应用Hamilton原理建立了空间双柔机械臂的一次近似刚-柔耦合动力学方程。对空间六关节双柔机械臂末端定标误差进行仿真,结果表明:臂杆的柔性和关节的柔性在空间机械臂的大范围运动中是相互耦合的;在工程应用中,需要将抓取目标设定在机械臂定标误差较小的方向上,以提高抓捕和操作的成功性。

具有不等刚度的动调陀螺的运动方程分析

利用理论力学知识,通过对转子和平衡环的受力分析及陀螺的运动状态分析,建立起考虑了不等刚度的动力调谐陀螺当壳体具有加速度和角速度时陀螺的运动方程,得到了不等刚度造成的干扰力矩表达式,讨论了各种壳体加速度和角速度情况下的陀螺漂移。分析结果表明,不等刚度对动力调谐陀螺的调谐条件没有影响。在线加速度条件下,不等刚度引起的干扰力矩与加速度的平方成正比;而在角加速度情况下,不等刚度不产生陀螺漂移。在设计、生产中尽量做到等刚度设计有助于减小陀螺的漂移。