Coordinated control strategy for robotic-assisted gait training with partial body weight support

Walking is the most basic and essential part of the activities of daily living. To enable the elderly and non-ambulatory gait-impaired patients, the repetitive practice of this task, a novel gait training robot(GTR) was designed followed the end-effector principle, and an active partial body weight support(PBWS) system was introduced to facilitate successful gait training. For successful establishment of a walking gait on the GTR with PBWS, the motion laws of the GTR were planned to enable the phase distribution relationships of the cycle step, and the center of gravity(COG) trajectory of the human body during gait training on the GTR was measured. A coordinated control strategy was proposed based on the impedance control principle. A robotic prototype was developed as a platform for evaluating the design concepts and control strategies. Preliminary gait training with a healthy subject was implemented by the robotic-assisted gait training system and the experimental results are encouraging.

间隔织物双剑杆织机平行打纬机构箱体的振动分析

针对双剑杆织机共轭凸轮与四连杆组合的平行打纬机构箱体随着织机转速的提高产生强烈振动,影响打纬精度和可靠性的问题,采用理论分析与虚拟仿真结合的方法对打纬机构及箱体进行动应力和振动特性研究。建立了平行打纬机构的动态静力分析方程,运用ADAMS软件对机构进行多体动力学仿真,求解箱体所受的支反力;构建箱体—弹簧阻尼—柔性基础的系统模型,分析箱体在竖直方向的受迫振动,并在仿真过程中探索减小箱体振动的方法。研究结果表明:摆臂轴孔处箱体所受支反力峰值最大,打纬推程阶段箱体的受力最为集中;当凸轮轴转速为260 r/min时齿轮啮合频率与箱体一阶固有频率相等,会产生共振,应避免使用这一转速工作;箱体在竖直方向上产生周期性振动,增加螺栓个数和附加动力减震器有助于改善箱体的振动特性,振幅分别减少38%和23%。

下承式钢桁梁托顶推施工受力分析

本文依托龙游站新建天桥的钢桁梁项目,采用数值模拟方法对天桥顶推施工过程中的结构响应进行了模拟分析,其结果如下:在不同施工阶段,钢桁梁的应力分布呈现出显著的动态变化,尤其在悬臂区域和直腹杆区域;钢桁梁最大挠度主要出现在屋面横梁处;顶推过程中反力值与悬臂距离呈现正相关性;该设计方案满足抗倾覆和局部稳定的规范要求,以期研究成果对相似工程有一定的借鉴意义。

大跨度管桁架屋盖整体提升对下部混凝土结构的影响研究

为研究张家口奥体中心游泳馆大跨度管桁架屋盖在提升过程中对下部混凝土结构的影响,分析了不同数量、不同布置方式的提升架对混凝土楼板和框架梁挠度影响。设计5种不同提升架模型,研究其受力特性。研究结果表明,提升架模型d在风荷载作用下的水平位移为其他模型的2倍,模型e 4个吊点在相同竖向荷载作用下传递至支座的轴力相差较大。提升架吊索失效不利于提升架受力,应予防治。当提升架支座反力作用于梁板时,只对受力点影响较大,对其余部位影响较小,且多受力点共同作用对梁板的影响为多个单受力点对梁板影响的线性叠加。薄弱区框架梁承受提升架支座反力时,可在梁下部加设临时钢柱支撑,加设支撑后梁最大挠度减小约50%。

连续梁拱组合桥梁边中跨比影响分析

连续梁拱组合桥梁主梁和拱肋协同受力,整体刚度大、跨越能力强。以三跨连续梁拱组合桥梁为工程背景,分析了边中跨比对桥梁内力、变形、支反力、自振频率、稳定等方面的影响。分析发现:桥梁主梁和拱肋的内力、变形,主梁边支点的支反力随边中跨比的增大而增大,且在恒载作用下边中跨比0.400时边支点出现负反力;桥梁自振频率随边中跨比的增大而减小;桥梁施工阶段稳定系数随边中跨比的增大而减小,成桥状态稳定系数随边中跨比的增大而增大,但稳定系数变化率均较小;连续梁拱组合桥梁的合理边中跨比建议在0.425~0.500之间。

单、双排支座简支转连续T 梁优劣分析

以预制简支转连续预应力混凝土T梁桥为依托,研究了该类桥梁采用单、双排支座两种方案时上部和下部结构受力、施工工艺和桥梁造价的差异,得出了双排支座T梁在上部结构受力和施工工艺方面更具优势,而在下部结构受力和造价方面劣势明显的结论,为类似桥梁方案选型提供参考。

独塔斜拉桥边跨压重施工方案优化研究

在独塔斜拉桥施工过程中,辅助墩出现负支反力会导致结构受力状态变化,使辅助墩支座受力不均或脱空,进而损害支座。文章以降低压重混凝土用量和避免辅助墩出现负支反力为优化目标,提出压重施加工序不变且支架分批拆除和压重分批施加且支架分批拆除两种施工改进方案。通过对比分析不同方案下的辅助墩支反力、施工过程中主梁应力、钢管支架立柱最大应力和成桥状态,确定合理的辅助墩施工方案。

异形钢箱梁异形块梁底支座反力研究

文章以某市政立交桥改造项目中的某联异形钢箱梁桥为例,研究了异形端支座反力与支座处横梁截面形式的关系。文章首先对该项目及其所采用的异形钢箱梁进行了概述,其次采用Midas Civil软件进行有限元建模,并对其进行支座反力计算,发现其异形端支座反力受横梁截面形式的影响较大,且当横梁采用箱型截面时,支座反力分布情况与其他截面形式存在显著区别。因此,进一步对支座反力与横梁截面的关系进行深入研究,最终确定箱型截面为最优横梁建模截面形式。

乘用车铝合金防撞梁设计

以某乘用车铝合金前防撞梁总成为例,在保证重量相近的前提下,对不同截面的主梁和吸能盒进行分析得到单件结构的性能;根据单件结构的性能组合成6组不同的前防撞梁总成,并对其进行CAE分析得到最优的结构组合。结果表明:“目”字形截面主梁的结构最优;“八边形加筋”截面吸能盒的结构最优。三点弯曲工况下,“目”字形截面主梁+“八边形加筋”截面吸能盒的组合方式最优;压溃工况下,吸能值最优组合为“目”字形截面主梁+“八边形加筋”截面吸能盒,支反力最优组合为“日”字形截面主梁+“十”字形截面吸能盒。

特厚富水软岩巷道钢管混凝土支架支护技术研究

为解决查干淖尔一号井井底车场极软岩巷道支护问题,结合井底车场巷道围岩物理力学性质和原有支护条件下巷道破坏情况,运用修正的芬纳公式估算出围岩压力为0.9 MPa,计算理想状态下原有支护体可提供的支护反力为0.718 MPa,以支护体可提供的支护反力大于巷道稳定所需支护反力作为巷道稳定的必要条件,认为原有巷道发生变形破坏的主要原因是支护体支护反力不足,提出了钢管混凝土支架+厚混凝土喷层复合支护方案进行巷道返修,该方案理论上可提供1.48 MPa支护反力。结果表明:巷道返修完成2年后,两帮最大移近量为89 mm,顶底板最大移近量为142 mm。混凝土喷层没有开裂现象,巷道未发生明显变形,基于钢管混凝土支架支护技术的复合支护能有效控制巷道围岩变形。

大跨度铁路连续梁拱组合桥的合理边中跨比研究

为了解边中跨比对大跨度铁路连续梁拱组合桥受力特性的影响，对目前大跨度铁路梁拱组合桥的边中跨比进行统计，并以兰渝线某（82＋172＋82）m 连续梁拱组合桥为工程背景，分析边中跨比对该桥内力、变形、支反力、稳定性等方面影响。研究结果表明：大跨度铁路连续梁拱组合桥的合理边中跨比取值为0．46～0．51；边中跨比取值较小时，对结构受力和变形有利，但边支座负反力的出现限制其值应大于0．43；边中跨比的取值对该桥基频和结构稳定性影响较小，随边中跨比由0．447增加到0．506，该桥的稳定安全系数仅增大7．6％。

织机四连杆打纬机构对主墙板的动应力分析

织机的墙板具有尺寸大、结构复杂的特点,四连杆打纬机构的往复摆动使得墙板受到较大的冲击,是机器振动的主要来源。针对墙板上曲轴孔与摇轴孔承受的支撑力,建立相应的运动学和动力学公式。通过对2个固定孔相对位置的承载力计算和分析,结果显示,2个孔各自承受的作用力在不同的主轴转角下具有不同的数值和作用方向,并且在2个孔不同的安装角度下,墙板受到的冲击载荷也是变化的,当打纬角确定时,能够计算出不同安装角度下的最大总支撑力,选取最小值进行孔位设计就能取得墙板较好的振动和寿命要求。

新型锻造夹持机构力学建模和承载能力分析

介绍了一种基于机构组合的新型锻造夹持机构,应用联立约束法建立新夹持机构的力学模型,利用反作用力响应盲区的概念对新机构的承载能力进行进一步的分析,建立ADAMS动力学模型,对新旧机构在水平和垂直夹持两个位置时夹持机构夹持力进行比较,计算结果与模拟结果一致。最后通过现场实验证明:新夹钳在锻件垂直位置比原夹钳能够减少至少一半的油缸推力,显著提高了巨型重载夹持机构的承载能力。为巨型重载夹持机构的设计提供了一种思路。

考虑大变形的汽车起重机受限空间下倾覆稳定性分析

针对汽车起重机为减少地基投入或受到原有环境限制导致支腿无法完全伸展的现象,以QY25T汽车起重机为例,对其在受限空间内倾覆稳定性决定的最大起重量计算方法进行了研究,并考虑了支腿最大压力及臂架非线性变形对最大起重量的影响.结果表明,支腿最大压力会限制最大起重量,且臂架的非线性变形在臂架较长时,其变形情况可以使得倾覆力矩最大增加了20.60%,因此需要添加合理的安全系数.

长江地铁隧道地下连续墙施工浇筑数值分析和试验研究

以武汉市长江地铁隧道地下连续墙施工为背景,利用有限元软件ANSYS建立H型钢接头地下连续墙施工浇筑过程的三维有限元模型,模型中考虑了混凝土的自生收缩和弹性模量变化,采用D-P屈服准则模拟泥浆中的填充石料,采用双线性混凝土压力模型对H型钢施加侧向压力,模拟计算动态浇筑过程中H型钢的水平变形和吊梁支座反力的变化规律。结合武汉市长江地铁隧道工程的现场试验,将计算结果与试验结果进行对比分析。研究结果表明:在地下连续墙浇筑过程中,受现浇混凝土凝结效应和侧向压力的综合影响,H型钢的水平变形为先增大后回缩;吊梁支座的总反力为先增加后下降,并且最大值约为钢筋笼有效重量的2倍,因此在实际施工中应予以足够的重视;计算结果与现场试验结果基本一致,验证了数值分析方法的合理性和精度,并可为同类工程施工提供理论参考。

45°型钢混凝土斜梁的理论分析和试验研究

本文结合实际工程进行了４５°ＳＲＣ斜梁模拟梁在静载和循环荷载作用下的力学性能试验研究，并建立了相应的计算模型，进行理论计算。试验和研究结果表明，型钢和混凝土具有很好的共同工作性能，在长期运营荷载下性能稳定，具有较大的安全度。

混凝土曲线梁桥的温度作用效应研究

温度作用是混凝土曲线梁桥产生"典型病害"的主要原因之一。为了更真实地揭示曲线梁桥在温度作用下的反应规律,基于ABAQUS建立了某三跨混凝土连续梁桥实体单元模型,采用"间接耦合"的方法实现温度荷载的施加,对多种支座布置工况下混凝土曲线梁桥的季节温差和日照温差效应进行计算。结果表明:季节升温作用下曲线梁桥基本不会产生扭转效应;竖向升温梯度会使曲线梁桥向外扭转;而横向升温梯度,无论沿径向由内向外或由外向内引起的扭转效应非常小;合理的支座布置形式,可以改善混凝土曲线梁桥在温度作用下的支座受力状况。

基于泄放阀泄放反力作用下的低温管系动态分析

应用CAESARII软件对某低温乙烯液体输送管系进行动态分析,校核了在泄放阀泄放反力作用下管系的位移、应力是否符合规范,并对管系结构进行了优化。结果表明:管系基频过低、应力超标,距离泄放阀最近端管系弯头纵向振幅较大,泄放阀泄放反力作用弯头位置横向振动剧烈,须重新对管系进行改进。提出改进方案:将管系中间位置约束改为固定支撑,以增大管系刚度;将距离泄放阀最近弯头处承重支撑改为弹簧支撑,以承担竖直方向的反冲力;在泄放阀进口管段设置阻尼约束,泄放阀出口管弯头位置加设承重支撑与限位,并调整限位与管系之间的间隙,找到最佳间隙为6.63 mm。据改进后的方案重新建模并分析,管系在X、Y、Z向的最大振幅分别减弱了88.12%、76.02%、99.86%。

精密数控车床静压导轨的设计

介绍液体静压导轨应用于精密机床的优点,根据DLM系列精密数控车床的整体结构方案及其导轨的工况确定了静压导轨的结构方案;分析DLM系列精密数控车床的静压导轨受载情况,得到各油腔的支反力,并完成静压导轨各个参数的计算。

利用AutoCAD精确图解静定桁架的内力及支座反力

对几何形状不规则的桁架结构和受非竖向荷载作用的桁架结构的求解,图解法比数解法更方便.本文介绍了利用AutoCAD的精确绘图功能,求解静定桁架的内力及支座反力的方法和步骤,拓展了AutoCAD的应用范围,使学习者在练习AutoCAD的作图技能的同时,还可以求解一些结构的内力及支座反力.