运用离散法实现数控加工仿真

数控加工仿真的基础是三维实体的表示方法和图形学处理算法 .讨论了一种新的适合三轴数控仿真加工的三维实体表示方法 ,即三角面离散法 .针对三角面离散法 ,编写了直线走刀及弧线走刀的基本算法 .同时提出了一种新的图形学算法 ,即视向离散法 .达到了预期的效果 .

并联机器人工作空间的区间离散法

鉴于运用传统的点离散法计算并联机器人的工作空间时存在计算精度低、有漏判点等不足,以3-RPR平面并联机器人为研究对象,基于区间数学理论提出一种高精度、无漏判点的区间离散法。推导了机器人运动学反解的解析表达式,运用区间离散法计算其位置/姿态工作空间,从效率、精度和误差灵敏度这三个方面对比了区间离散法和点离散法。结果显示:随着计算精度的提高,区间离散法的效率优势越来越明显;区间离散法和点离散法的计算误差分别为0.002%和0.272%;区间离散法和点离散法对机器人结构尺寸误差的敏感度分别为0.394和0.396。这表明区间离散法的数值性态明显优于点离散法。该研究方法及结论为并联机器人的拓扑优化、轨迹规划等工作提供了理论指导。

悬索非线性动力学中的直接法与离散法

以悬索为例对结构非线性动力学中直接法与离散法的应用进行了研究.针对悬索面内运动的第n阶模态的主共振,分别利用这两种方法对悬索的非线性响应进行求解,得到悬索非线性响应的二次近似解以及相应的幅频响应曲线,并比较和讨论了这两种方法得到的结果及其差异.通过分析得知:离散法在用于非对称结构非线性动力学的求解时可能导致错误的结果.

用解析离散法构造 WENO-FCT 格式

本文利用解析离散法的导数计算公式构造高精度ＷＥＮＯ格式，并引入ＦＣＴ通量修正技术以消除非物理解振荡。通过激波－边界层干扰，激波－旋涡相干结构的数值模拟证明方法既能够有效地捕捉激波间断，又对边界层分离及旋涡结构有很好的分辨率，是一类有效的高精度计算格式。

悬索在外激励作用下的1∶3内共振分析Ⅰ∶离散法

研究了悬索在受到外激励作用和考虑1∶3内共振情况下的两模态非线性响应。对于一定范围内的悬索弹性-几何参数而言,悬索第三阶面内对称模态的固有频率接近于第一阶面内对称模态的固有频率的3倍,从而导致1∶3内共振的存在。首先利用Galerkin方法把悬索的面内运动方程进行离散,然后利用多尺度法对离散的运动方程进行摄动,可得到两组不同主共振情况下的平均方程。

用轮廓离散法研究粗糙表面间的接触导热

通过ＳＴＡＲ－１型表面轮廓仪对粗糙表面实际形貌的测定，分析得到了实际表面微凸体的高度分布和曲率分布，发现微凸体的高度分布并非高斯，而曲率分布则呈随机状态。运用轮廓离散的方法和显微硬度的概念，得到了各高度下微凸体的数量和实际形变，建立了粗糙表面接触热导的离散化模型。该模型消除了常规模型中有关微凸体高度分布和形变类型的人为假设。模型与实验数据的吻合程度良好，其预测精度比Ｇ－Ｗ模型和Ｙ模型高。

三角片离散法实现数控铣床加工仿真

三角片离散法是根据三轴数控铣床加工中的特点提出的加工仿真方法 .文中结合笔者在微机上制作仿真软件的经验 ,使用三角片离散法实现数控铣床加工仿真 ;并详细地介绍了三角片离散法的原理、简化模型、计算方法以及提高效率的途径 .该方法简单易行 ,而且有很好的真实感效果 .

基于矩阵离散法的地铁列车节能优化操纵方法及实现

综合考虑由坡道、弯道组成的复杂线路,通过研究列车特定运行规律,对线路隔断分离分析,进而采用拉格朗日乘数法建立限定时间、速度、加速度等约束条件下的最小能耗模型,提出将地铁列车各阶段参数进行离散化分解并编码,继而对不同控制序列建立离散化矩阵模型,以寻找最佳节能操纵策略的矩阵离散方法。引入基于粒子群寻优算法的组合计算以提高算法精确度和增强全局寻优能力,以此为基础设计基于矩阵离散法的地铁列车优化操作智能系统,为列车安全、节能行驶提供理论和实践参考。案例证明该方法有效且计算精确。

桁架网架结构分析的一种非经典综合离散法

本文提出一种基于非经典变形理论的综合离散法，并用于网架结构的力学分析．文末给出了平面桁架稳定分析和平板网架静力分析的数值算例．表明了本文所提出的新方法的有效性和简捷性．

分条离散法求解冷轧带材张力分布的改进

本文采用分条离散法分析冷轧带材的三维变形,求解出前后张力分布。通过考虑入口非接触变形,使变形区入口处不产生速度间断。同时,采用了更为合理的横向位移函数,使横向位移与压下规律相一致,从而进一步完善了求解三维轧制问题的分条离散法。

解二维静电场的高斯积分离散法

解静电场所采用的矩量法,往往使用以脉冲函数作为基函数的点匹配法,简称为脉冲点匹配法.这种方法的优点是计算量小、数值稳定性高,缺点是结果的准确度较差.如果采用整域函数作为基函数的点匹配法(简称为整域基点匹配法),则结果的准确度较高,但计算量大,且数值稳定性差,我们给出一种新的方法——高斯数值积分离散法.该法不仅保留了整域基点匹配法的准确度高、脉冲点匹配法的数值稳定性高、计算量算小的优点,而且该法比脉冲点匹配法更简单,计算量更少.

简支深梁结构综合离散法的基函数选取与数值分析

对简支深梁结构应用综合离散法计算时 ,提出了独特的基函数选取方法 ,并对此结构作了数值计算 。

中间开口矩形薄板结构综合离散法的数值计算

中间开口的矩形薄板结构有其自身特点 ,而有限条法和样条有限条法无法解决此类结构 文章利用综合离散法对此结构进行了数值计算 。

基于三步离散法的DC-DC变换器模型预测控制研究

为了改善DC-DC变换器的控制精度和动态性能,设计了一种基于三步离散法的模型预测控制策略。所提策略在连续导通模式下,通过细化变换器可控开关管占空比所在区间,建立了Buck变换器、Boost变换器和双管Buck-Boost变换器的精确预测模型。此外,通过增设选择环节提高双管Buck-Boost变换器两模式工作状态下占空比区间选择准确度。最后,基于预测模型推导最优控制律,并建立了基于MATLAB/Simulink的仿真模型。仿真结果表明,所提控制方案能够有效降低输出电压超调并具有良好的动态响应特性。

高层钢结构弹塑性地震反应计算的综合离散法

通过对综合离散法的推广应用，提出了进行高层钢结构建筑弹塑性地震反应分析的一种实用简化计算方法，算例对比表明，该方法具有较好的计算精度，同时可以极大地节省计算时间。

高层筒体结构分析的样条子结构—综合离散法

吸取样条函数子结构法和综合离散法的优点,形成了高层筒体结构动力特性分析的新方法:样条子结构—综合离散法。推导了正交各向异性的4结点平面应力单元,还对独立柱子结构提出了处理方法。对于结点位移模式,沿子结构的纵向采用3次B样条函数,沿周向采用3次不等距样条函数。根据动势能驻值原理,建立以广义位移为未知量的筒体结构平扭耦连自由振动方程。计算中结构自由度数目与水平位移函数的项数在关,而与结构的层数无关。本文方法概念明晰,精确度高,计算工作量少。算例结果表明,本文结果与实验结果吻合良好。

基于三阶牛顿–埃尔米特插值全离散法的铣削稳定性预测

铣削加工过程中的颤振通常会导致加工零件表面质量差、刀具磨损加剧,甚至会降低数控机床寿命。针对基于再生颤振理论构建的铣削动力学模型,提出了一种三阶牛顿–埃尔米特插值全离散法来预测铣削稳定性。考虑再生颤振的动态铣削过程可以表示为时滞微分方程组,运用三阶牛顿插值多项式和三阶埃尔米特插值多项式分别对积分项中的状态项和时滞项进行拟合,从而推导出转移矩阵。利用Floquet理论判断系统的稳定性,进而获得铣削稳定性叶瓣图。大量仿真结果表明,所提出方法的收敛速度要快于一阶全离散法(1stFDM)和改进三阶全离散法(3rdUFDM)。在离散数相同情况下,文中方法的局部离散误差最小。此外,在单自由度动力学模型下,文中方法的计算效率不仅高于1stFDM和3rdUFDM,而且预测精度远好于1stFDM,稍好于3rdUFDM。通过切削试验数据表明,所提出的方法可高效准确地预测铣削稳定性。

基于精细积分全离散法的变齿距铣削稳定性研究

变齿距铣刀铣削作为一种有效的颤振抑制方法,受到了国内外学术界和工业界的广泛关注。针对变齿距引发的系统多时滞问题,提出了一种适用于变齿距铣削稳定性高效预测的精细积分全离散法。基于再生颤振原理,构建了考虑螺旋角的变齿距铣削动力学时滞微分方程。对时滞微分方程中的状态项与时滞项进行线性插值,构建状态传递矩阵,然后基于Floquet理论,获得系统的稳定性叶瓣图。在稳定性预测过程中,运用精细积分算法,避免了求解矩阵指数时的求逆运算,有效提升了计算效率。改进半离散法的对比及时域仿真试验表明,该方法具有更高的预测精度和计算效率。

用综合离散法分析舰船筒形桅的固有振动

本文把舰船筒形桅视为薄壁结构,采用薄膜应力和横截面形状不变两个假设,应用综合离散法对桅的固有振动进行分析。结果表明,这是一种既能大幅度降低独立未知量数目从而节省机时,又有足够精确度的计算方法。