基于虚拟样机技术的轴向柱塞泵动态特性分析

为开发新式高性能轴向柱塞泵,在分析柱塞泵工作原理和运动规律的基础上,采用Kane-Huston方法建立轴向柱塞泵机液耦合作用的多体力学模型,根据轴向柱塞泵流体特性及控制原理建立其液压系统模型,并构建二者实时接口连接的虚拟样机模型。建立某型号斜盘式轴向柱塞泵的虚拟样机模型并进行数值求解和仿真模拟,数值计算和仿真结果基本一致。研究柱塞泵机-液耦合作用下的运动特性,泵出口流量及压力脉动特性以及柱塞泵的流量控制特性,并研究柱塞泵相应动态特性的影响因素及其变化规律。基于虚拟样机技术的建模、仿真研究方法,能够全方位预测轴向柱塞泵的各项性能,正成为轴向柱塞泵性能研究的重要手段。

考虑弹性定向管的多管火箭发射动力学的研究

采用 Kane- Huston方法建立了多管火箭的通用发射动力学模型 ,重点研究了定向管的弹性、弹管摩擦等建模问题。提出了约束矩阵的概念 ,以便于自动完成约束处理和系统动力学方程的缩并。对某多管火箭炮发射过程进行了分析计算 。

基于Kane方法的双臂空间机器人动力学分析

机器人的动力学分析作为机器人设计和控制的中间桥梁,其独特的动力学特性和控制特征非常重要。本文系统研究了双臂空间机器人系统的拓扑结构、运动学及动力学特征,并基于Kane-Huston方法和旋量理论建立了双臂空间机器人系统动力学模型。算例表明,对于给定的运动参数,采用所建立的模型,可以求出双臂空间机器人各组成部分的瞬时运动,反之亦然。仿真结果表明,本文中基于旋量理论的Kane-Huston方法建立的双臂空间机器人系统动力学模型是符合实际的。

汽车碰撞过程中计及安全带约束的人体动力学响应分析

采用基于Euler绳索模型的理论 ,提出了一种新的带有滑移特性的安全带模型。采用多体动力学理论Kane Huston方法 ,进行了计及安全带约束的人体动力学建模及响应的分析 ,并与实验结果进行了比较 ,得到了较一致的结果 ,验证了模型的正确性 。

弹炮耦合问题的理论模型

用基于Kane方程Huston方法建立了较为完善的研究弹丸与炮管耦合问题的动力学模型。模型中将炮管处理为运动支撑上的悬臂梁 ,取其前N阶正则模态计算炮管各断面中心的变形和转角。弹丸处理为刚体 ,弹带中心沿炮管轴线平移和绕炮管轴线转动。弹丸可有偏心 ,其转动和平动的关系由膛线缠角确定。弹底和膛内除作用有火药气体压力外 ,弹丸和炮管间还作用有摩擦力和摩擦力矩。利用该模型 。

基于几何非线性及小变形条件的柔性多体系统动力学

利用几何非线性的应变－位移关系，在小变形假设条件下，得到了一般柔性体变形的广义坐标二阶小量表达式。在此基础上，利用Ｋａｎｅ－Ｈｕｓｔｏｎ方法，建立计及动力刚化的柔性多体系统动力方程。仿真算例证明了该理论的正确性和有效性。

计及动力刚化的柔性多体系统动力分析

利用几何非线性的应变－位移关系，在小应变假设条件下，得到了一般柔性构件弹性变形的广义坐标二阶小量表达式．在此基础上，利用Ｋａｎｅ方程的Ｈｕｓｔｏｎ方法，在推得偏（角）速度表达式后，作适当的线性化处理，使动力刚度项得以保留，从而建立了动力刚化多体系统的动力学方程．

多体系统分析软件的开发与应用

多体系统动力学作为研究机构动态特性的应用基础学科 ,最终目的是编制通用仿真软件为工程技术领域提供强有力的计算机辅助分析工具 .介绍了凯恩 -休斯顿方法的优点 ,基于该方法建立起多体系统动力学模型 ,根据软件工程和面向对象编程技术的要求开发出具有友好的用户界面、集成度高、能够对任意拓扑结构的多体系统的运动学和动力学进行正、逆问题分析的多体系统分析软件MBSA(Multi BodySystemAnalysis) .介绍了软件的模块组成 ,详细叙述了核心运算模块的流程 。

柔性机器人动力学分析的有限段方法

研究了柔性机器人动力学分析的一种新的计算方法,这种方法建立在凯恩方程和休斯敦方法的基础之上,通过引入有限段模型来计及柔性的影响。有限段方法能应用于具有变截面和非对称截面的梁式部件在复杂运动条件下的动力学分析,并且具有极其简单的表达形式。该建模方法和计算结果得到了有限元方法和解析计算结果的验证。

自行火炮发射动力学研究

目的研究自行火炮发射动力学分析方法并将分析计算结果同有关的靶场实验结果进行对比说明其可行性．方法采用Ｋａｎｅ－Ｈｕｓｔｏｎ方法建立连续射击冲击激励作用下自行火炮的多刚体动力学模型，提出了约束矩阵和简化矩阵的概念，以便于自动完成约束处理和系统动力学方程的约减，并编制了相应的计算机软件．结果分析计算结果和有关的靶场实验数据吻合较好，总结了系统响应的特点以及计算结果存在误差的原因．结论本文所述分析方法正确。

多刚体系统非线性优化设计

基于用Kane-Huston方法推导的多体动力学方程,建立了多刚体非线性优化设计的数学模型,提出了求解该问题的逐步线性化方法,给出了某高炮多刚体系统非线性优化算例。计算结果表明这种方法是可行的。

柔性多体系统动力学──有限段方法

采用有限段方法建立柔性梁式构件的离散模型，基于Kane方程的Huston方法建立柔性多体系统动力学方程．该方程计入了梁式构件的几何非线性变形的惯性影响，在求解过程中，引入了相对位移的模态变换以提高计算效率．通过典型实验验证了有限段方法可以解决具有几何非线性变形的柔性梁式构件的多体系统动力学问题．

基于凯恩-休斯顿理论的机构动力学分析

机构动力学分析是机械设计过程中的重要步骤,计算机辅助分析软件的应用使得分析过程更加高效、准确,缩短设计周期,提高设计精度。多体系统动力学是机构动态特性的数值解法。基于凯恩-休斯顿方法,建立了机构动力学模型,并开发了一个功能完备、界面友好的通用机构动力学计算机辅助分析软件,典型算例分析验证了该软件的正确性和可靠性。