一种曲柄连杆式惯容器的力学性能与隔震性能研究

基于惯容器(inerter)的耗能装置近年来受到结构减隔振(震)领域学者的极大关注。该文研究了一种新型惯容器——曲柄连杆式惯容器(CTI)。CTI由曲柄、连杆、齿轮箱和飞轮组成,具有表观质量可调和位移兼容性强等优点。提出了CTI装置与隔震支座在桥梁抗震中的联合布置形式。推导得到了CTI的表观质量解析表达式,及其线性近似条件。对CTI样机开展了不同表观质量及不同工作姿态下的力学性能试验。以一座典型的三跨变截面连续梁桥为例,采用数值方法研究了CTI在桥梁抗震中的参数设计方法并验证了其可靠性。研究结果表明:CTI可简化为线性惯容器的条件为最大变形应小于曲柄长度的0.312倍,连杆长度应大于曲柄长度的1.803倍。力学性能试验得到的表观质量与理论结果基本一致,通过改变曲柄长度可实现表观质量的精确调节,在线性工作范围内连杆工作姿态对表观质量影响不大。将CTI与隔震支座组合使用可在保证不发生落梁的情况下适度放大主墩顶处隔震支座的变形,提高其耗能效果,从而降低桥梁下部结构的地震响应。

基于ANYBODY骑行仿真的康复训练装置设计

由于传统骑行训练装置运动轨迹极限值偏低,导致下肢康复训练效果不足,为了满足膝关节术后患者康复训练需求,提出一种能实现类三角形运动轨迹特点的可变曲柄下肢骑行训练装置,满足用户康复训练需求。通过分析用户人群特征与需求,发现市场缺口与不同用户群体痛点,明确设计目标,结合人体下肢生理结构与运动特性,在Anybody环境下模拟得到相关肌群激活程度,进而分析不同曲柄参数条件下骑行运动的关节角(Pos)、关节角速度(Vel)以及肌肉激活程度(Activity)变化,得出装置骑行训练活动范围等关键参数,依据鲁棒模型完成数学模型建立与计算,为装置设计提供理论支撑。本文所提出的能实现类三角形运动轨迹的可变曲柄下肢骑行训练装置,通过肌电实验得出其较类圆形运动轨迹的装置而言,能使下肢主要肌群肌肉激活程度提高。从功能与结构入手,运用逆动力学分析与肌电实验对比分析,系统地提出了人体康复训练装置的设计思路、方法及流程,有助于完善康复训练装置体系,增强康复训练效能,为同类型康复训练装置的设计、仿真及性能验证提供参考。

适于下肢力量训练的健身器械设计

介绍了一种最新研制的训练腿部力量的健身器械 ,该健身器械采用了曲柄摇杆机构 ,能真实地模拟运动员双腿交替运动。阐述了健身器械的结构组成、工作原理及设计要点 ,给出了设计过程图和应用实例。该训练器械弥补了传统训练方式的不足 ,提高了训练质量和效率。

基于虚拟样机技术的柴油机曲柄连杆机构动力学仿真研究

基于虚拟样机技术及其支撑软件ADAMS及Pro/E和ANSYS,实现了对柴油机曲柄连杆机构的动力学仿真。通过多刚体系统动力学和多柔体动力学仿真柴油机的运行,获取了仿真模型的动力学特性数据,为柴油机曲柄连杆机构对机体的激励力的优化设计和有限元分析提供了参考依据。

以解决复杂工程问题为核心的大学生科研训练项目实践

加强实践环节是培养大学生解决复杂工程问题最有效的途径。大学生科研训练项目是基于复杂工程问题和创新性人才培养实践模式,也是以实际科研问题、技术研发为核心的一种新型教学模式。以学生参与科研训练项目“曲柄滑块机构动平衡检测实验装置研制”实践过程为例,从曲柄滑块动平衡理论、实验台机械结构设计、测控系统软硬件开发、实验方法的设计及实验数据分析等方面,阐述了培养学生学习并整合相关知识的技能,提升学生解决复杂工程问题能力的教学过程。开发的检测实验装置也可用于机械原理相关实验课程教学。

曲柄连杆机构多刚体动力学仿真方法研究

以ADAMS/Engine为仿真平台,对柴油机不平衡的惯性载荷进行分析,建立其曲柄连杆机构的多刚体系统模型。通过多刚体系统动力学仿真,获取仿真模型的动力学特性数据,实现对柴油机曲柄连杆机构的动力学仿真。本方法为柴油机曲柄连杆机构对机体的激励力的优化设计和有限元分析提供了参考依据,运用多刚体动力学仿真成为对柴油机进行平衡分析和优化设计缩短柴油机研制周期行之有效的方法。

水平对置柴油机曲轴动应力有限元分析

现代发动机设计对功率密度提出更严酷的要求。在水平对置柴油机设计过程中,针对曲柄连杆机构的特殊结构形式,采用计算机辅助工程设计技术,利用运动学和动力学分析结果,使用Abaqus软件进行有限元动应力计算,分析不同时刻发动机的应力分布状况,为曲轴优化设计提供重要依据。

三缸汽油机的轴系扭振分析

运用EXC ITE Designer软件对某三缸汽油机的轴系扭转振动进行了分析,求出了系统的自振圆频率、临界转速、扭振振幅和转速不均匀性,并对轴系的扭转振动情况作出总结与评价。计算结果表明:该三缸汽油机的轴系扭振情况良好,与实际使用情况相符。

曲柄踏板类训练器材惯性轮转动惯量的确定

为了确定曲柄踏板类训练器材惯性轮的转动惯量,介绍了其示例模型和测试方法,设计了一种符合国家标准要求能够进行曲柄踏板类训练器材的转动惯量检测的测试系统,实践已验证了该测试系统的可行性。

游泳运动员下肢力量训练器械的研制

介绍了一种最新研制的游泳运动员下肢力量训练器械的组成结构及工作原理 ,阐述了设计要点。该训练器械弥补了传统训练方式的不足 。

齿轮连杆步进机构的运动特点

齿轮连杆步进机构的运动特点张美麟（北京化工大学机械工程系，北京，１０００２９）关键词步进运动，曲柄滑块机构，差动轮系分类号：Ｔｈ！们Ａ单向周期的断续运动称为步进运动．把连续运动变换成步进运动的机构称为步进机构．常用于分度、转位、送料等装置．文中讨论了...

重型高速柴油机轴系扭振与减振器匹配优化

在重型高速柴油机中,曲轴系统作为发动机运动系中枢,既承受活塞连杆传递的载荷又要将扭矩通过飞轮传出,同时驱动正时系统和辅件系统,因此,要求轴系设计和外围部件的匹配满足运动学平衡条件,并对曲轴本体的三维振动进行有效的控制,同时也要保证外围部件的工作可靠。针对某柴油机轴系扭转振动特性与减振器匹配进行分析,利用实测扭振响应结果验证了计算模型的有效性,对硅油扭振减振器与曲轴的匹配进行优化,重点关注了减振器设计尺寸、硅油特性对其发热量和减振效果的影响,并进行试验验证。采用数值模拟方法建立的发动机曲柄连杆系统的分析流程和评价体系,在设计分析和故障诊断阶段可显著提高效率并发挥重要作用。

基于曲柄滑块导向的重力驱动无碳小车设计

根据大学生工程训练大赛的参赛要求,在结构设计上选择了曲柄滑块机构来控制无碳小车的运行方向,利用螺杆进行位移补偿,使运行轨迹近似于正弦曲线,从而达到避障的目的。通过构建小车的三维模型,进行结构优化,分析了小车运行轨迹并制作出实物,经运行测试,小车性能达到设计要求。

基于四杆机构的“S”型无碳小车设计

文章根据全国大学生工程训练综合能力竞赛"S"竞赛项目为主题,按竞赛要求对"S"型无碳小车的结构原理进行设计。在对比各类转向机构的基础上,选择曲柄摇杆机构作为无碳小车行进中前轮的转向机构。在此基础上设计了无碳小车实现"S"型路径全车原理图,同时,对全车原理图能实现"S"型运动轨迹进行了可行性分析。

基于曲柄摇杆机构的“8”字型无碳小车设计

本文从第五届全国大学生工程训练综合能力竞赛项目出发,对该项赛事中“8”字型运动轨迹无碳小车的原理及结构设计进行讨论,在综合对比各种转向机构优缺点的基础上,选择曲柄摇杆机构作为小车的转向机构。在基于曲柄摇杆转向机构基础上对小车其他机构进行了设计,根据设计的原理图对小车实现“8”字型运动轨迹进行了可行性分析。

具有下肢训练功能的手推助力助行器设计

长期下肢瘫痪或不便于行走的患者,常常会发生下肢肌肉萎缩的问题。本文设计了一部拥有辅助训练功能的手推助力助行器,采用双偏置曲柄滑块六杆步态机构驱动,使腿部被动运动,实现模拟正常人行走的步态,以防止肌肉萎缩,利于康复。基于Creo/Parametric优化设计模块对步态机构运动尺寸进行优化设计。采用有限元法对支撑框架结构进行强度和刚度校核。

腿部康复装置传动设计与仿真分析

为解决患者久卧病床不能下地行走及老年人腿部康复训练等问题,对油压式腿部康复装置进行设计,并提出两种用于实现腿部康复训练的传动方案。通过对曲柄滑块机构和摇杆滑块机构主要构件进行运动分析,确定主要技术参数,同时对其构件的位移、速度和加速度对比分析,确定摇杆滑块机构为该康复装备的传动机构。最后运用Solid Works建立该腿部康复装置三维装配模型,并对其进行仿真分析。结果表明,所设计的油压式腿部康复装置能实现预期运动目的并满足康复训练要求。