船舶在波浪中运动的六自由度非线性耦合方程

基于刚体运动学理论 ,将船舶在波浪中的运动分解为平动和绕质心的转动 ,在分析了船舶受力情况的基础上 ,运用质点系相对于质心的动量矩定理和 Newton第二运动定律建立了船舶的六自由度运动的非线性耦合方程 .在建立方程的过程中 ,考虑到流体对船舶的影响 ,引入了附加质量和附加惯性矩 .最后利用该方程推导出了常用的船舶运动数学模型 .

6自由度6—3—3并联机构支链干涉检验的动画仿真方法研究

分析了6自由度6—3—3并联机构的逆位移解并推导得出了该机构各构件的运动方程,提出了基于逆位移解的该并联机构支链干涉检验的动画仿真方法,该方法既实现了支链干涉检验的可视化,也避免了使用各支链所在异面直线间距离作为是否发生支链干涉现象的判据所存在的不足。最后给出了该机构的支链干涉检验动画仿真程序的开发思路并通过算例验证了所开发程序的正确性。

力学体系的自由度

学习《理论力学》中刚体力学、分析力学部分时,常常遇到“自由度”的问题,而且往往是解决问题的基础和出发点。那么,什么是力学体系的“自由度”呢? “力学中完全决定力学体系在空间的位置所需的独立坐标的数目,叫做力学体系的自由度”。这里所说的“完全”,是指包括组成体系的所有各个质点的位置。

无控弹丸刚体外弹道学应用综述

为了分析引信外弹道受力情况,从而解决弹道炸问题,总结了不同稳定方式弹丸刚体外弹道学模型特点、气动力参数获取方式以及刚体外弹道学方程组解法,讨论解算结果的可信性,并对比分析准刚体外弹道学模型的特点和应用。准刚体外弹道学模型目前主要用于射表编制和炮兵火控系统,刚体外弹道学模型在求解精度与可信度方面优于准刚体外弹道学模型和质点外弹道学模型,能用于分析弹丸的章动规律、自转规律、风速对射程的影响规律等。

人体上肢运动的Kane动力学模型

建立了人体上肢3刚体7自由度的多刚体模型,并应用Kane方法建立了上肢鞭打动作的物理模 型,计算出上肢各环节在鞭打动作过程中的肌肉力矩和关节反作用力.实践证明,Kane方法在描述和计算上 肢运动的形式和力矩时具有列解方程规范简洁、编程计算方便高效的特点,计算结果能够反映动作实际.通过 对棒球投掷动作上肢三个环节力和力矩进行计算与分析,初步了解了上肢各环节在运动过程中肌肉力矩和关 节反作用力与动作技术的关系.

卫生陶瓷施釉机器人运动学分析的研究

建立了6自由度施釉机器人的运动学方程,求解出各转动关节转角、角速度和角加速度与终端效应器位姿、角速度和角加速度的对应关系,可为机器人正确施釉提供保证。

舰载机着舰的动力学建模

为了实现舰载机精确着舰时的飞行控制系统设计,应具备完善的舰载机动力学模型。针对已公开的线性扰动模型较为单一且多数不完整的情况,根据舰载机的性能参数和标准小扰动理论,完成了对其着舰阶段的非线性动力学建模,基准状态配平以及纵向运动的线性化,得到能描述舰载机在平静大气和舰尾气流场下着舰的线性模型。根据舰载机的本体特性综合设置数值仿真条件,验证表明线性模型的精度较高。分析了将气流扰动加入线性模型的方法,通过理论分析和仿真比较得出,舰尾流的水平速度分量对线性模型的精度有很大影响,在扰动线性化的过程中不能忽视。

固定鸭舵式二维弹道修正弹稳定性分析

在研究固定鸭舵式二维弹道修正弹受力的基础上,建立描述弹丸运动状态的7自由度刚体弹道模型.采用小扰动法将所建立的刚体弹道模型线性化,建立弹丸的扰动运动方程组,并给出李雅普诺夫意义下的稳定性判据.固定鸭舵式二维弹道修正迫弹的飞行试验表明,所建立的7自由度刚体弹道模型可精确描述弹丸的运动状态.在针对迫弹的研究中发现,弹丸扰动运动方程组的动力学系数具有对应相等的关系,进而将扰动运动方程组简化,得到低速滚转迫弹的稳定性判据,并验证判据正确性.

框架—自复位墙结构弹性地震反应分析的简化方法

针对框架—自复位墙结构,将自复位墙假定为刚体,框架简化为多自由度体系,得到了“刚体—多自由度体系”简化分析模型,建立了地震激励下的运动方程,给出了相应的Simulink动态仿真模型。针对典型算例,在多条地震波激励下,分别采用该文提出的方法及ABAQUS有限元软件进行了弹性地震响应分析。总体上,二种方法得到的计算结果差别较小,表明该文所建立的简化分析模型具有较高的计算精度,同时具有很高的计算效率,能进一步应用于框架—自复位墙结构的抗震设计。

逻辑函数在自动机构动力学中的应用

本文从已有的单自由度和双自由度多刚体动力学方程出发,导出了能够体现多刚体系统运动特征的动量普遍方程。并且把能够充分体现间歇运动机构的质量捕获和质量逃离的Heaviside单位阶跃函数及其逻辑组合引入动量方程,得出了自动机构运动的一个明确表达式。同时指出逻辑函数的计算目的。