数值法建立单向柔性铰链的刚度矩阵

以非对称 3RRC(RP)全柔性并联机构中的柔性铰链为例 ,介绍其结构型式并建立力学模型。利用二阶龙格库塔法、4次拉格朗日插值和复化抛物形求积等方法得出了变截面柔性铰链单元所受外力与端部变形之间的关系。再由矩阵位移法建立其拉弯组合变形的刚度方程 ,借助等截面梁单元刚度矩阵的特点 ,最终求得柔性铰链刚度矩阵中各个元素的表达式 ,并用 ANSYS软件进行了验证 ,具有一定准确性。

能量法求解全柔性微动机器人移动副的刚度

全柔性机构中柔性移动副(P副)刚度的求解是进行全柔性并联机构、全柔性并联微动机器 人分析的基础工作之一.在柔性铰链力学模型的基础上,利用能量法得出了非对称3-RRRP(4R)全 柔性并联机构的变截面柔性移动副(4R)单元上所受外力与端部变形之间的关系,结合柔性铰链的 柔性刚度矩阵求得柔性移动副单元刚度表达式方程.并用ANSYS工程软件建立相同的柔性移动副 模型进行模拟,模拟结果表明,推导的柔性移动副的刚度与模拟结果很相近,刚度的理论方程具有 一定的准确性.

3-RRC全柔性机构中柔性铰链刚度矩阵建立

全柔性机构中柔性铰链单元刚度矩阵的建立是进行全柔性机构分析的基础 以3-RRC全柔性并联机构中出现的柔性铰链为例,介绍其结构型式并建立力学模型 采用差分法和复化抛物形求积方法分别得出了变截面柔性铰链单元上所受外力与端部变形之间的关系 通过矩阵位移法建立柔性铰链单元拉弯组合变形的刚度方程,并借助变形体内力分析和拉弯组合变形时单元刚度矩阵的特点,得出柔性铰链刚度矩阵的各个元素,为全柔性机构的运动学。

高层建筑结构垂直荷载下的施工模拟计算

在《高层建筑结构在竖向荷载作用下的施工模拟计算及程序编制》的基础上提出高层建筑结构在垂直荷载下精确施工模拟的计算方法 .该方法无须反复形成结构总刚矩阵 ,只需增加极少机时就可在微机上实现 .

高层建筑结构垂直荷载下的施工模拟计算

本文在《高层建筑结构在竖向荷载作用下的施工模拟计算及程序编制》的基础上进一步提出了高层建筑结构在垂直荷载下精确施工模拟的计算方法.该方法同样无须反复形成结构总刚矩阵,只需增加极少机时就可在微机上实现.

胶接修补复合材料层合板的渐进损伤分析方法

建立了一种预测胶接修补复合材料层合板损伤演变与剩余强度的渐进损伤分析模型。该有限元方法应用三维渐进损伤模型和内聚力模型分别模拟复合材料层合板和修补胶层的失效过程。引入与材料损伤模式相对应的损伤变量表征材料的损伤状态,材料的刚度矩阵按损伤变量退化。计算得到了复合材料含孔板和相应的复合材料层合板胶接修补结构的极限强度。计算结果和试验数据吻合良好,验证了渐进损伤分析方法的有效性。

空间机械臂在轨刚度计算与验证

空间机械臂在执行空间任务时具有不同的构型,采用有限元法分析它在各构型下的基频时工作量巨大而难以实现。为此,提出一种基于柔度矩阵理论建模的计算方法并进行验证。根据机械臂结构特性建立运动学模型;提出柔度矩阵理论建模的计算方法;通过有限元仿真分析机械臂2种典型构型,验证柔度矩阵理论;对机械臂进行地面展开基频实验。结果表明:柔度矩阵计算偏差为3.4%,理论分析基频与有限元计算基频偏差为1%,验证了所提出的柔度理论建模方法对机械臂在轨基频计算的准确性;理论分析基频与实验基频偏差为7.2%,偏差主要来源于有限元仿真,满足工程上10%的偏差要求。该方法将柔度矩阵与机械臂构型相结合,能快速计算机械臂在不同构型下的基频。相对于有限元法,该方法得到较大简化,具有一定的工程应用价值。