一种特殊3-UPU并联平台机构瞬时运动特性

利用反螺旋和主螺旋的方法分别研究了一种特殊3-UPU并联平台机构上下平台平行时的瞬时运动特性。得出该机构在上下平台平行时,机构具有沿坐标轴轴线方向的移动和以x、y坐标轴轴线或其平行的直线为轴线的转动,是三自由度机构。绘制了上下平台平行时所有运动螺旋的空间分布图。研究结果丰富了欠秩三自由度并联机构的理论,对机器人的控制以及轨迹规划等诸多问题都有很重要的意义。

生理载荷下健康成人寰枢椎三维瞬时运动的特点

背景:人体的颈椎是承载头颅和连接脊柱的重要结构,虽然是脊柱中体积最小,但是灵活性最大,活动频率最高的节段,同时也是人体几何形体和运动特性最为复杂的的骨性结构之一,承受了头部的生理负荷,还肩负着屈伸、侧弯、旋转等运动功能。因此,颈椎成为了人体脊柱最容易受到伤害和出现退行性病变的结构之一。而对颈椎特别是上颈椎生物力学的分析,认识和理解其正常的功能和力学机制,也将为更好的治疗上颈椎疾患提供理论基础。目的:通过双荧光透视影像系统联合螺旋CT观察测定健康成年人生理载荷下寰枢椎在体三维瞬时运动特点。方法:招募17名健康志愿者,采用双X射线透视影像系统和螺旋CT检查相结合技术,利用相关处理软件建模,并与双荧光透视影像系统捕获的X射线透视图像匹配,重现上颈椎三维瞬时运动状态,通过建立椎体几何中心坐标并进行测量,从而获得健康成人生理载荷下上颈椎在体三维瞬时运动学数据。结果与结论:1前屈后伸时,C1-2节段与C2-3节段在冠状轴位移、矢状轴位移和旋转角度差异有显著性意义;2左右侧屈时,C1-2节段旋转角度明显大于C2-3节段。左右旋转时,C1-2节段与C2-3节段在冠状轴位移、垂直轴位移,侧屈角度和旋转角度均有明显差异且有显著性意义;3说明双荧光透视影像系统联合螺旋CT测量能够获得健康成人寰枢椎在体三维瞬时运动六自由度数据,并发现寰枢椎活动以旋转运动为主,以及上颈椎在体生理活动范围及特点,为上颈椎疾病非固定手术方案提供了量化参考。

避免瞬时运动2T1R并联机构的拓扑综合

介绍了一类避免瞬时运动两转动一移动(2T1R)并联机构综合的详细过程。根据约束螺旋与运动螺旋之间的几何关系,找到了并联机构瞬时运动产生的拓扑规律,可以简便地判断并联机构的瞬时运动,并用于避免瞬时运动的并联机构综合。在3-RPS并联机构基础上,综合得到两种结构新颖、避免瞬时运动的两转动一移动并联机构。

刚体瞬时运动合成的一种实用方法

关于刚体瞬时运动的合成问题 ,尚无一个规范方法 .本文给出解决这类问题的一种新方法 。

3/6-SPS并联机构的奇异位形及瞬时运动分析

应用螺旋理论研究了3/6-SPS型并联机器人的奇异位形,建立了静力学平衡方程并求出该并联机构的雅可比矩阵J,结合位形参数和雅可比矩阵推导出了并联机构奇异位形的判别矩阵D,并通过判别矩阵D找到并联机构的一个奇异位形.然后讨论了并联机构在奇异位形的瞬时运动,根据螺旋理论得出该运动是个并联机构6个杆件约束力的反螺旋,是一个瞬时的螺旋运动,最后给出了瞬时螺旋运动的形成条件和数学证明.

浮体在时域中的瞬时运动和波浪力数值模拟

考虑浮体时域运动及波浪力计算中时域Green函数的计算困难,由时域Green函数及其导数表达式,建立各自满足的定常非齐次常微分方程.考虑常微分方程的定常、非齐次特性,引入精细时程方法进行数值计算;与此同时,给出了此方法中难以确定的定常系数矩阵的选取建议.同时由此方法计算所得时域Green函数应用于零航速浮体的瞬时运动和波浪力数值计算.研究结果表明,在相同时间步长(如Δt=0.01)时,此方法相对于四阶Runge-Kutta更为准确的计算了时域Green函数;为浮体在时域中的准确预报,提供了可靠的数值基础.

刚体瞬时运动合成的一种实用方法

关于刚体瞬时运动的合成问题,尚无一个规范方法,本文给出解决这类问题的一种方法,它是利用给定运动的参量与力学的元素这两类量的相似比拟来求解。

二阶非线性随机响应系统瞬时运动分布研究

本文主要研究二阶非线性随机响应系统瞬时运动分布，通过把级数展开法与Ｋａｃ－Ｓｉｅｇｅｒｔ方法相结合，克服了每一种方法的不足之处，对瞬时分布进行了验算，在此基础上得到了二阶非线性运动响应的极值分布表达式（包括渐近情况）。

瞬时地壳运动与地震短临预报

本文在利用卫星红外扫描仪观测资料的基础上，探讨地震前低空大气的增温是地壳瞬时运动的表现，也是地球－大气耦合现象。通过分析，给出瞬时地壳运动引起增温的三种可能机制：岩石的辐射能量增加；岩层中ＣＨ＿４、ＣＯ＿２等气体溢出和太阳辐射导致增温；ＣＨ＿４、ＣＯ＿２含量增高和低空电场异常激发。并通过某些震例的增温展布形态及规律，恢复震前应力场和热增温演化特征：我国大陆东部ＮＮＥ方向为主压应力方向，大陆东南沿海主压应力方向ＳＮ向，而我国大陆西部地区主压应力方向为ＳＮ向，在青藏高原的东北部派生主压应力为ＮＥ向。最后，介绍了这几年试验性预报效果检验：４年多总共预报３２次，其中虚报２次，７次较准，１７次较好，６次较差，漏报强震８次。最后涉及到地震孕育、发生过程中的机理的初步研究结果。

空间少自由度并联机构瞬时螺旋运动轴线曲面的几何表示方法

对于单自由度的平面机构或单自由度空间机构来说,机构中各个点的运动都是确定的。机构在运动过程中的一系列瞬时螺旋运动轴线所形成的曲面也是唯一的,比较容易求解,可以得到其数学表达式。但对于多自由度的空间机构来说,由于在每一个位形下,机构的运动有多种可能性,瞬时运动轴线所形成的曲面也不是唯一的,很难得到其数学表达式。本文通过求解空间机构在运动过程中的一系列瞬时运动轴线,利用几何方法绘制出空间少自由度并联机构的瞬轴曲面,从而可以更直观地了解少自由度并联机构的空间运动。

基于自适应频率估计的舰船瞬时线运动测量方法

针对传统舰船瞬时线运动信息测量过程中,IIR数字高通滤波器的输出会存在相位超前,从而使输出信号相对于实际信号存在时间上超前的问题。分析了超前相位对瞬时线运动信息测量的影响,提出了一种基于自适应频率估计的舰船瞬时线运动测量方法。针对IIR数字高通滤波器超前相位的大小随输入信号频率变化的问题,引入了WFLC频率估计算法来实时估计输入信号的频率,提出了自适应延时校正算法来校正由数字高通滤波器带来的输出信息在时间上的超前量。仿真结果表明:提出的改进舰船捷联瞬时线运动测量方法能够很好地解决传统信息测量方法中输出信息在时间上存在超前的问题,实现了实时舰船瞬时线运动信息精确测量,测量精度由0.13 m提高到了0.02 m。

速度瞬心轨迹与运动初瞬时加速度瞬心

从刚体平面运动的速度瞬心轨迹出发,推导得到在刚体由静止开始运动的初瞬时加速度瞬心与速度瞬心重合,可用于解答运动初瞬时刚体平面运动的动力学问题.

运动初瞬时加速度瞬心的一种确定方法及应用

从刚体平面运动的速度瞬心轨迹出发 ,推导得到在刚体由静止开始运动的初瞬时加速度瞬心与速度瞬心重合 。

动量守恒问题中运动的瞬时性

运用动量守恒定律列方程式，方程式同侧的速度必须是同一时刻的瞬时速度，很多人忽视这一问题，甚至在有些教科书、参考书中也有处理欠妥之处．文中以火箭推进问题，三只小船鱼贯而行问题，论述动量守恒问题中运动的瞬时性．

行进人体目标雷达瞬时多普勒特征分析

行进人体目标对雷达回波产生多普勒调制和微多普勒调制,提取目标雷达回波中的多普勒和微多普勒特征,可获得人体目标的运动速度及肢体摆动周期等信息,有助于人体目标的检测与识别。本文改进和完善了行进人体目标的线性刚体模型,得出连续波信号体制下人体目标雷达回波,推导出人体目标的瞬时多普勒频率,定性分析了目标的瞬时多普勒特征和瞬时运动特征的变化规律。利用公开的实测数据验证了本文模型的有效性,并利用时频分析工具对目标雷达回波的瞬时特征进行了仿真分析,提取出目标的瞬时运动特征。本文模型及特征提取方法可推广应用于其他信号体制的雷达回波信号分析,同时可推广应用于对目标其他运动状态的分析。

被约束刚体连续运动的充分必要条件

在判别约束下刚体能否运动的约束功率判据的基础上，提出了“约束加功率”这一概念，并将“约束加功率为零”作为区分被约束刚体瞬时运动与连续运动的数学判据。给出了被约束刚体连续运动的充分必要条件，揭示了瞬时运动机构的机构学本质。

动量守恒问题中运动的瞬时性

以火箭推进等问题，论述动量守恒问题中运动的瞬时性。

成人颞下颌关节的矢状张口运动分析

作者采用X线电影摄影技术和运动生物力学研究方法,对14例正常人颞下颌关节的矢状张、闭口运动进行了分析。本文进一步肯定了下颌运动的瞬时运动中心理论,确定了瞬心曲线的形态、位置和趋势,并提出了下颌张口运动的两阶段模式,提供了各标志点的运动轨迹和范围。这些结论对颞下颌关节的理论分析和病理分析,均有参考价值。由于张口运动一开始髁突就向前下滑动,滑动在该阶段约占整个运动的70~86%,而转动仅占14~30%,因此在咀嚼运动中,髁突前斜面与关节结节后斜面通过关节盘,始终保持接触并承受主要的咀嚼压力,故可解释关节窝顶骨板菲薄及髁嵴形成的原因。

一种基于活塞杆动态能量指数的故障监测诊断方法

活塞杆是往复机械核心运动部件,在大载荷气体力、往复惯性力作用下易发生疲劳断裂,进而导致活塞撞缸、压缩介质外泄、着火爆炸等恶性事故发生。活塞杆运行状态的有效监测是避免恶性故障发生的关键。本文基于在线监测系统数据提取了活塞杆轴心动态能量指数,用以评价活塞杆实际运行状态,通过实测活塞杆纵向与横向位移信号,计算活塞杆轴心运行轨迹,获得轴心在纵向与横向上的瞬时运动能量,结合常规活塞杆位移监测信号,可对典型的磨损故障、松动故障与断裂故障进行故障预警。实际故障案例数据验证了本文方法的有效性。

一种新型的三自由度3-RRRRR并联平台机构及其位置分析

提出一种新型的 3 -RRRRR并联机构 ,并建立了其位置反解方程。首先用反螺旋分析了 3 -RRRRR并联机构在初始位置下和在一般情况下的瞬时运动特性。得出该机构在初始位置下和在一般情况时 ,机构有沿x、y、z轴方向的三个移动自由度 ,即初始位置下发生移动后 ,该机构还有 3个移动自由度。其次用D-H法给出了主动输入 (θ1)与动台位姿的关系 ,给出了该机构的位置反解公式 ,并进行了验证 ,绘制了工作空间的形状。该机构可进一步作为微动机构应用。