翻倾力矩作用下受拉螺栓载荷的精确计算方法

给出了一套螺栓受力的一般公式 ,说明工况相同 ,但对不同的相对钢性系数 ,螺栓的计算载荷有很大的差别。

浅析塔器受倾覆力矩作用的开孔补强设计

开孔补强设计为压力容器设计中的重要一环,其应用性处于较高水平,相关人员应从思想上给予其较高重视,给予合理有效的开孔补强设计确保压力容器的安全性与经济性得到保障,进而在生产实践中将自身作用充分发挥出来。文章对开孔补强设计概念及整体锻件补强、补强圈及后壁管补强的应用情况进行分别探究,结合具体案例探究塔式容器开孔补强的计算情况。

基于干扰观测器的反作用力矩测试系统鲁棒性设计

针对反作用力矩测试系统的力矩控制问题,提出了基于干扰观测器的鲁棒控制方法。首先根据反作用力矩测试系统的工作原理,在位置单闭环的基础上引入了干扰观测器,对被测力矩进行估计。其次在此基础上建立了加入干扰观测器的系统的数学模型,提出了一种干扰观测器的近似设计方法。仿真和实验表明,干扰观测器能够提高系统的抗扰性和动态特性。同时通过近似方法设计的干扰观测器易于实现,亦能达到改善控制系统性能的目的。

反作用力矩测试装置力矩伺服控制系统设计

针对反作用力矩测试装置的控制要求,采用设计恒值调节系统的方法设计一种力矩伺服控制系统,实现输出力矩与被测力矩的有效跟随。通过分析反作用力矩测试装置中力矩器的原理,建立在阶跃力矩作用下力矩响应和位置响应的三阶传递函数模型,通过仿真方法分析模型中参数与力矩随动指标和位置抗扰指标的关系。在此基础上根据两个指标选择参数,确定位置响应的传递函数模型。综合考虑系统的位置抗扰性和力矩随动性设计PID控制器。实验结果表明,根据扰动作用下位置响应的三阶传递函数模型设计的控制器,能够满足系统要求的控制指标。

阻尼板对水下航行体的力学影响作用

为更加准确地分析阻尼板对航行体产生的力学影响,分析无界流场状态下无壁面与有壁面时的平板力学。首先建立阻尼板对航行体整体的作用力和力矩关系表达式;其次通过仿真分析阻尼板周边的流场变化,得出阻尼板受到的流体作用力矩随张开时间并不呈简单的线性关系;最后利用FLUENT软件对带阻尼板与不带阻尼板的水下航行体进行数值模拟。结果表明:阻尼板的存在会使水下航行体的轴向附加质量增加并且尾部流速降低,可为阻尼板对水下航行体的力学影响作用分析提供一种思路和方法。

应用载流线圈的费曼模型再谈非均匀磁场对载流线圈的作用

应用载流线圈的费曼模型推导了任意载流线圈在非均匀磁场中所受作用力及力矩的公式。

用改变游丝力矩的方法来调整万用表表头灵敏度

表头动圈断线是万用表修理中的常见故障,更换新的动圈后如何调整表头灵敏度及示值误差,使之恢复原有的精度等级,是万用表修理中的难点。一般调整表头误差的方法是改变磁感应强度Bo,这时需对表头磁铁进行充磁(负误差时)或消磁(正误差时),但充磁与退磁必须有一套充退磁设备且操作过程也较繁琐。在没有充退磁设备的情况下,可通过改变游丝的反作用力矩来调整表头灵敏度。

基于三维空间曲线的四足机器人轨迹规划

四足机器人在对角小跑运动下的稳定性问题是当前四足机器人研究的热点,故分析了机体力矩对机体运动过程中稳定性的影响,提出一种新的足端轨迹函数。首先对机器人进行运动学分析,参照优宝特型四足机器人建立三维模型并搭建了仿真环境;然后分析机体力矩,得出机体翻转原因,即机体腿部摆动对机体产生的反作用力矩和重力产生的倾覆力矩以及运动中足端所受到的冲击力矩。在此基础上,通过利用机器人摆动腿侧摆关节运动提供一个力矩以平衡部分反作用力矩和倾覆力矩,提出了一种基于三维空间曲线的足端轨迹规划。最后,通过对比仿真实验验证了所提足端轨迹规划的有效性和正确性。

单排跟踪式光伏结构风荷载风洞试验研究

为正确评估光伏结构的风荷载,采用一种倾角可调的光伏模型进行刚性模型测压风洞试验,研究在不同倾角、风向角下光伏结构的面板风荷载及各关键位置处力矩作用。研究结果表明:风向角和倾角对光伏风荷载影响显著,在0°和180°风向角下,风压大小垂直来流方向均匀分布,沿来流方向绝对值梯度递减分布,在45°和135°风向角时迎风角会产生极大的局部风压系数;整体风压和立柱基底力矩随倾角增大而增大;中心轴力矩在20°~35°倾角最不利,而上、下支撑处力矩系数在20°倾角达到最大值;同等工况下光伏面板下表面迎风时结构更为危险。研究结果可以为跟踪式光伏结构的风荷载设计提供参考,以降低光伏支架成本,并保证光伏结构的正常运行。

水下航行器对转减速器设计与特性分析

在驱动对转螺旋桨时,须将高速单轴电机转速降低,为此提出了一种适用于水下航行器对转驱动的减速器。对该减速器的原理进行了介绍,通过运动学与动力学分析,揭示了此种减速器具有平衡电动机反作用力矩的特性,从而可以减轻航行器横滚控制系统的压力;在减速器减速比的讨论上,提出了此种减速器的减速比除了取决于本身特性外,还取决于双轴的负载特性;并通过对负载电机特性及电池放电特性的分析,总结了设计此种减速器驱动应注意的关键问题,最后给出算例,为此种减速器在航行器上的应用提供了有力证据。

星球车车轮纵向滑移试验研究

星球车运行于松软星球表面时,易发生滑转和滑移。在下坡或制动等情况下,车轮实际前进速度大于理论前进速度,车轮将处于滑移状态。目前的研究主要针对滑转力学,而针对滑移力学的研究较少,滑移分为纵向滑移和侧向滑移。用试验的方法研究与星球车相关的多种因素对星球车车轮纵向滑移试验结果的影响。在车轮性能测试台上安装不同构型的车轮,研究车轮半径、轮刺个数、前进速度和垂直载荷对车轮纵向滑移力学特性的影响规律。纵向滑移试验结果表明,前进速度的增加对沉陷量和轮地作用力/力矩的影响较小;电动机输出力矩绝对值随车轮半径的增加而增加;前进阻力绝对值随垂直载荷的增加而增加;前进阻力系数随滑移率的增加而增加,车轮下的坡度角越大,需要的前进阻力系数越大;电动机输出力矩在滑移率从0增加到0.2时的变化速率,远大于其在滑移率从0.2增加到0.6时的变化速率。

等效法在电表改装中的应用

电流表的改装通常有两种：改装为大量程的电压表和大量程的电流表.改装前,需了解电流表的工作原理及其主要参数.电流表G（灵敏电流计或表头）是根据通电线圈在辐向磁场中受磁力矩作用发生偏转的原理制成的,且指针偏角θ与电流强度I成正比,即θ=k I,故电流表的刻度是均匀的.电流表的主要参数有：1表头内阻R_g;2满偏电流I_g;3满偏电压U_g.

椭圆轨道上卫星的受控运动

本文讨论在外干扰(控制)力矩作用上,卫星相对于质心的运动。

局部应力计算方法的对比研究(上)

在压力容器设计中经常需要考虑管道通过接管而施加于设备上的力和力矩,这些外力和外力矩会在容器与接管连接的局部区域产生高应力,从而有可能使得该区域的强度不够而使容器失效。长期以来,工程中计算局部应力最常用的方法为WRC 107和WRC 297公报中提供的方法。当超出这两个方法的范围时,一般会采用有限元分析的方法。在2002年颁布的欧盟压力容器设计标准EN 13445中,提供了另一种局部应力计算方法。在这些方法重叠的适用范围内,设计人员可以自行确定选用哪一个方法。通过对这四种方法计算结果的对比,分析这些方法在工程应用中的安全性和经济性,以给设计人员在方法选择时提供参考。通过对大量算例的结果比较,可以确定,EN方法的结果作为壳体强度评定的依据是足够安全的,但不能作为接管强度评定的依据;WRC 297方法的应力计算结果一般总是偏于保守;而WRC 107方法的结果,一方面没有给出接管的应力,另一方面,在大部分情况下,计算得到的壳体应力往往偏小。从理论上讲,用有限元方法可以得到最可靠的应力分析结果,但该方法相对其他方法而言,总是更费时费力。因此,通过分析,对给定的壳体与接管连接结构及载荷工况下如何合理选择另外三种方法中的一种给出了一些推荐意见,从而使得在保证安全的前提下,可以降低综合设计成本。

局部应力计算方法的对比研究(下)

在压力容器设计中经常需要考虑管道通过接管而施加于设备上的力和力矩,这些外力和外力矩会在容器与接管连接的局部区域产生高应力,从而有可能使得该区域的强度不够而使容器失效。长期以来,工程中计算局部应力最常用的方法为WRC 107和WRC 297公报中提供的方法。当超出这两个方法的范围时,一般会采用有限元分析的方法。在2002年颁布的欧盟压力容器设计标准EN 13445中,提供了另一种局部应力计算方法。在这些方法重叠的适用范围内,设计人员可以自行确定选用哪一个方法。通过对这四种方法计算结果的对比,分析这些方法在工程应用中的安全性和经济性,以给设计人员在方法选择时提供参考。通过对大量算例的结果比较,可以确定,EN方法的结果作为壳体强度评定的依据是足够安全的,但不能作为接管强度评定的依据;WRC 297方法的应力计算结果一般总是偏于保守;而WRC 107方法的结果,一方面没有给出接管的应力,另一方面,在大部分情况下,计算得到的壳体应力往往偏小。从理论上讲,用有限元方法可以得到最可靠的应力分析结果,但该方法相对其他方法而言,总是更费时费力。因此,通过分析,对给定的壳体与接管连接结构及载荷工况下如何合理选择另外三种方法中的一种给出了一些推荐意见,从而使得在保证安全的前提下,可以降低综合设计成本。

人体足地接触模型的步速适用性

目的构建骨肌多体动力学足地接触模型,研究其适用速度范围。方法采集5名测试者的步态运动数据,以骨肌多体动力学仿真软件Any Body全身模型为基础,建立足地接触模型,分析慢走、正常行走、快走和慢跑不同步态速度下的地面反作用力(ground reaction force,GRF)和地面反作用力矩(ground reaction moment,GRM),并与测力板实验测量值进行对比,分析模型预测精度,获得足地接触模型的适用范围。结果在慢走、正常走和快走(步速0.69~1.68 m/s)时,足地接触模型预测能力较高,GRF预测值与实验值相关性大于0.875,GRM预测值与实验值相关性大于0.9。结论所开发的足地接触模型同时计算GRF和GRM,可以消除步态分析中对测力板的依赖,能够应用于老年人及病理性步态等低速步态的运动学分析。

基于图论的3K行星齿轮系传动比与传动效率分析

应用齿轮系的复接头图画表示法与基本回路方法,对3K行星齿轮系进行系统化的传动比、作用力矩与传动效率的分析,作为3K行星齿轮系分析与设计的依据。首先,采用复接头运动链图画表示法,有效地表示3K行星齿轮系的运动构造,所谓"复接头运动链图画表示法"就是齿轮系与其对应图画间具有一对一的对应关系,可以完全表示齿轮系的拓朴与运动构造;然后,以此图画表示法与基本回路方法推导在各种运动情况下3K行星齿轮系的传动比、作用力矩与传动效率方程式;最后,讨论了3K行星齿轮系传动比、作用力矩、功率流与传动效率的关系,并提出一系统化的方法,可以进行3K行星齿轮系传动比、作用力矩、功率流与传动效率分析。

充液航天器变质量液体大幅晃动的SPH分析方法

本文基于非惯性系下的光滑粒子流体动力学(SPH)方法,在以虚粒子设置缓冲层的开口边界处理方法基础上,提出一种流出流量可控的出口边界处理方法,能够根据当前时刻航天器的姿态信息和充液比,计算该动力学时间步下变质量液体晃动对航天器产生的作用力和作用力矩,使得航天器系统动力学的闭环仿真成为可能。最后,通过与计算流体动力学(CFD)商业软件Flow-3d的计算结果进行对比,用不同工况下的算例验证了该变质量液体晃动动力学分析方法的有效性。