钢板弹簧三连杆模型参数辨识研究

钢板弹簧三连杆模型结构能够准确描述悬架垂直刚度特性,适用于计算路面载荷及平顺性分析。应用有限元软件计算钢板弹簧悬架刚度特性及导向特性,以此为基础通过集成优化方法及逆向求解方法辨识三连杆模型参数,并通过纵向力工况验证了模型的正确性。

基于人车连杆模型的自行车骑行状态分析

结合人体下肢生理特点和骑车运动特点建立了人车一体的连杆模型,并根据人体实际测量数据和经验公式获得模型参数;分析了骑行过程中的联动杠杆效应、骑行效率、骑行死点和死区现象;分别根据拉格朗日法和牛顿-欧拉法建立了人车模型的运动学和动力学方程,从而得到自行车运动等效曲柄转矩的转换过程以及各关节的受力和运动情况,为自行车骑行过程研究和设计工作提供理论基础.

深蹲动作下三连杆模型的对比分析

目的探讨三连杆模型用于深蹲动作互动动力学分析的合理性,明确三连杆模型与Visual 3D计算关节力矩的差异来源。方法选取8名受试者,通过Vicon获取深蹲动作运动学数据,采用拉格朗日第二类方程建立三连杆动力学方程,基于Mathematica编程计算获取关节力矩,与Visual 3D下肢链节段模型计算结果进行对比分析,并采用复相关系数(coefficient of multiple correlation,CMC)评价两者的相似程度。结果8名受试者髋、膝关节CMC均大于0.85,踝关节CMC在0.50~0.85之间,三连杆动力学方程和Visual 3D计算的关节力矩在髋、膝关节处高度相似,在踝关节处仅呈现中度相似性。结论三连杆模型可用于深蹲动作的关节力矩分析以及进一步的环节互动动力学分析,但应当考虑由地面反作用力引起的互动力矩(外力矩)对踝关节力矩的影响。

火箭炮平衡悬架钢板弹簧三连杆模型研究

以远程多管火箭炮平衡悬架钢板弹簧为研究对象,利用ABAQUS软件建立了有限元模型,得到了钢板弹簧刚度特性。为便于研究远程多管火箭炮的平顺性能,将钢板弹簧简化为三连杆模型,通过Isight集成优化法与逆向仿真法对三连杆模型参数进行辨识,建立了准确的三连杆模型。利用ADAMS对三连杆模型进行仿真计算,并与有限元结果对比,验证了模型的准确性。

基于可变杆元数连杆-弹簧模型的复杂引线成形过程建模与仿真

为探究引线形成机理,建立可变杆元数连杆-弹簧模型,在该模型中,金线表示成刚性连杆和扭转弹簧依次相连而成,用扭转弹簧的扭转变形来描述金线的弹塑性变形。该模型可动态增减连杆-弹簧数,从而可实现引线成形过程引线长度不断变化的上升阶段的仿真,模型中力矩平衡方程数随连杆-弹簧数变化而动态增减,通过求解模型中的非线性方程组,可得到劈刀在不同位置时的弧线形状。基于该模型分析复杂弧线动态成形过程,模型仿真结果发现反向运动形成折点并影响折点的位置和形状,上升阶段的弧线形状很大程度决定最终弧线形状。通过对比,仿真弧线与实验弧线吻合很好,这表明考虑劈刀上升阶段的可变杆元数连杆-弹簧模型能获得可靠的仿真结果。

G170型农用柴油机连杆静强度有限元分析

建立 G1 70型农用柴油机连杆三维实体模型 ,对其进行有限元分析 ,得出连杆在最大载荷工况下的应力和变形的分布图 。

非均匀泡沫金属材料在冲击载荷下的变形模拟

提出一种二维非线性弹塑性质量-弹簧-连杆模型,该模型将泡沫金属材料离散成许多质量块,质量块在受载方向由非线性弹塑性弹簧连接,垂直于受载方向由可延伸的弹性连杆铰接。采用该模型模拟并分析了层非均匀泡沫金属材料及局部不均匀泡沫金属材料在冲击载荷下的变形特性,说明了非均匀性对泡沫金属材料冲击变形的影响。

汽车钢板弹簧多体动力学建模综述

本文中首先综述了板簧设计与建模的研究现状。接着,系统分析了螺旋弹簧模型、beam element模型、ANSYS模型、SAE三连杆模型这4种板簧模型的优缺点及适用情况,在模型复杂程度、仿真速度、参数化等方面进行了对比。最后,以某8×4重型货车为例,分别建立了包含4种板簧模型的整车模型,进行平顺性和操纵稳定性的仿真,并与实车试验进行了对比。结果表明,在4种板簧模型中,SAE三连杆板簧模型的综合性能最好。

大斑啄木鸟啄击运动观测及运动机理分析

目的研究啄木鸟的啄击运动机理,探究啄木鸟啄击树干时运动和力学特性.方法利用MATLAB将高速摄像机拍摄的啄木鸟啄击运动视频片段分解成图像序列,观测啄木鸟啄击运动并分析运动参数;根据啄木鸟啄击运动特点和骨骼系统特点建立啄木鸟连杆模型,并对啄木鸟啄击进行力学分析.结果啄木鸟最大啄击速度为4.056 m/s、冲击加速度为8112 m/s^2、啄击时胸椎和尾椎所受最大力矩分别为2.3 N·m和3 N·m.结论啄木鸟在产生大冲击时身体稳定且关节承受力矩较小,可将啄木鸟啄击运动机理应用在破碎锤的仿生设计中可使机构受力状态更加合理,从而降低材料性能要求,有利于降低成本延长使用寿命.

Variable-based Ramberg-Osgood constitutive model of power spinning bushing

The influences of power spinning process parameters on the mechanical properties of spinning parts were analyzed with an SXD100/3-CNC numerical control power spinning machine.The unidirectional tensile tests were carried out.Based on the experimental data,a ternary quadratic regression equation was established by orthogonal experiment.The Ramberg-Osgood constitutive model of tin-bronze connecting rod bushing was obtained.Referred to the constitutive relation of macroscopic incremental,the incremental elastoplastic constitutive relation of spinning parts was deduced based on the Mises yield criterion and kinematic hardening model.The results can be applied to the elastoplastic analysis in finite element numerical simulation.

基于三连杆动力学模型的仿人机器人站立平衡控制

为了解决仿人机器人抗扰动站立平衡控制问题,提出了一种三连杆动力学模型作为仿人机器人的简化模型,该模型充分考虑了机器人腿部、身体和手臂的连杆分布质量,相比于传统的线性倒立摆模型或者飞轮倒立摆模型具有更高的精确性.基于这种模型,设计了仿人机器人的站立抗扰动平衡控制器.首先将仿人机器人模型简化为三连杆动力学模型,通过参数辨识方法获取结构化的参数,并经过线性化处理,将复杂的非线性动力学模型线性化.然后采用线性二次调节器(LQR)设计机器人的平衡控制器.实验在仿人机器人KONG-II上进行,通过将机器人踝关节设置成具有一定阻尼特性的欠驱动状态,来实现三连杆动力学模型的形式.实验结果对比了机器人采用两连杆动力学模型和三连杆动力学模型时的抗外力扰动性能,验证了本文方法的有效性和鲁棒性.

老年人智能辅助如厕装置的设计与研究

针对目前老年人辅助如厕装置的产品缺陷,提出一种老年人智能辅助如厕装置的设计方案。将老年人如厕后站立过程中人体结构的复杂轨迹简化为连杆关节模型,进而模拟出辅助如厕装置的运动轨迹。结合目前市场上马桶尺寸设计装置整体的结构尺寸。相比传统辅助如厕产品,此装置能够独立于已安装的马桶结构,具有结构简单、即装即用、安全可靠等优点。

劳作型下肢外骨骼动力学分析与控制

农业生产具有工作量大、任务繁重、工作环境恶劣等特点,导致外骨骼机器人在农业领域的研究很少。设计出一种劳作型下肢外骨骼机构,建立其二连杆模型进行运动学分析,采用PD控制来检验系统稳定性。同时,通过一定的约束条件,对其运动空间进行仿真分析,结果证明,利用此设计方案与控制策略,该机构具有良好的稳定性。

一种助力移动装置的设计

自立式人字梯需要在半高空完成横向平动,这种平动会引入附加加速度,造成人员意外坠落伤亡。为解决这一问题,设计了一种人字梯助力移动装置,该装置可以帮助作业人员安全地实现半高空平动。首先根据国家标准规定的功能尺寸,建立人字梯连杆模型并分析人字梯倾翻原因;其次在人字梯结构基础上引入多杆机构,并通过SolidWorks软件完成了助力移动装置的实体建模;最后采用ADAMS软件分析助力移动装置的平移运动特性。仿真结果表明:该助力移动装置结构满足国家规定的标准功能尺寸,可以帮助半高空作业平台操作人员安全地实现小范围平动;该装置不需要电动装置与执行器即可实现自主移动,成本较低,安全可靠。

有杆抽油系统的数学建模及诊断

以有杆抽油系统作为研究对象,定量描述了四连杆结构抽油系统中光杆悬点的运动规律,给出了悬点在一个冲程中的位移函数、速度函数、加速度函数的表达式.分析利用Gibbs模型将题中给出的悬点示功图转化为泵功图,并利用泵功图对附件1、2中的油井产液量进行估算,最后理论推导了阻尼系数计算方法.