陕西省自然科学基金(2005E228)
- 作品数：8 被引量：44H指数：4
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- 温固耦合下轴对称推力矢量喷管驱动机构的运动精度分析被引量：10
- 2008年
- 基于空间AVEN驱动机构的运动学方程,利用全微分理论建立了该机构运动精度分析的数学模型,研究了输入误差、构件加工误差、运动副间隙对机构输出的矢量角和喷口面积的影响;基于ANSYS软件,分析了主要构件收敛调节片、扩张调节片和拉杆在高温高压下的变形对机构输出的矢量角和喷口面积的影响,最后对各影响因素进行综合分析。得出机构的定位参数误差、A9转向环转动角误差及温固耦合作用是影响AVEN驱动机构运动精度的主要因素。
- 王莉袁茹王三民杨鑫
- 关键词：矢量喷管
- 基于ANN-MC方法进行弹性机构的动态强度可靠性分析被引量：5
- 2008年
- 弹性机构强度可靠性和运动可靠性是工业机器人、空间操作臂等领域最为关注的问题,而精确实用的可靠性分析方法是解决此问题的关键。本文在弹性机构动力学有限元分析的基础上,引入构件尺寸和运动副摩擦等随机变量,获得弹性机构随机动态应力的时间历程;将蒙特卡罗法(Monte-Carlo,MC)与人工神经网络结合(artificial neural network,ANN),形成了基于小样本对弹性机构动态强度可靠性进行计算的ANN-MC方法;将该方法用于曲柄滑块机构的动态强度可靠性计算,获得其动态强度可靠性为99.10%。本文方法不仅节省了计算时间,而且提高了动态可靠度求解精度。
- 杨鑫袁茹王莉
- 关键词：人工神经网络蒙特卡罗动态可靠度
- 集中式柔性机构动力学等效分析方法研究被引量：3
- 2007年
- 基于伪刚体模型与功能守恒定律,建立了集中式柔性机构动力学等效分析方法。在忽略杆件弹性变形的基础上,借助Paros给出的圆弧形柔性铰链扭转刚度计算公式,形成集中式柔性机构的伪刚体模型;依据动能不变及功率不变的原则,将柔性机构的伪刚体模型进行等效处理,建立了集中式柔性机构动力学等效分析方法。采用该方法,分别对单自由度和双自由度柔性机构进行了动力学等效分析,并将获得的解析解与ANSYS软件获得的数值结果进行了对比,证实了本文提出的动力学等效分析方法是十分有效的,该方法为柔性机构的动态优化设计提供了有力工具。
- 范叶森王三民袁茹杨振
- 关键词：伪刚体模型
- 大转角柔性铰链的结构设计及转动刚度研究被引量：5
- 2007年
- 为满足航天可展结构需要,提出了一种大转角柔性铰链,其转动角度可达180°。借助几何运动学理论,进行了大转角柔性铰链的结构设计;并对柔性体的尺寸、啮合曲面轮廓、转动刚度、储存能量等关键问题进行了理论分析。得出了柔性体最小长度、厚度与柔性体转动时的最小弯曲半径之间的关系;给出了啮合面的轮廓计算、铰链的转动刚度、柔性铰链储存能量的计算解析表达式。这一柔性铰链的提出及关键问题的解决为相关领域的研究应用提供了重要的参考。
- 范叶森王三民袁茹杨芳芳
- 关键词：柔性铰链转动刚度
- 空间RRRP机械臂的刚柔耦合非线性动力学特性研究被引量：3
- 2009年
- 机械臂的刚柔耦合非线性动力学特性分析是实现其运动精度控制的基础。针对某航天飞行器装载的RRRP型空间机械臂,采用模态组合函数描述各臂的弹性变形,将转动副角位移、移动幅线位移以及各臂的模态坐标作为广义自由度,利用Lagrange定理建立了空间RRRP机械臂的非线性动力学方程,采用4-5阶变步长Runge-kutta法,对非线性微分方程组进行了数值求解。研究了机械臂刚柔耦合的非线性特性及结构参数变化对末端振动的影响,为进一步实现其结构优化和精度控制奠定基础。
- 王磊王三民牛治永
- 关键词：有限元拉格朗日方程动力学
- 卫星天线臂结构优化设计的分级遗传算法被引量：1
- 2007年
- 为满足刚度大、强度高、质量小的设计要求,本文针对卫星天线臂的结构优化设计提出了分级遗传算法。首先,依据设计与制造要求,将天线臂结构优化设计分解为拓扑构型与杆件尺寸两级优化问题。然后,将单元材料相对密度作为基因,整体结构的相对密度作为染色体,将刚度与质量转化为适应度函数,形成拓扑构型的遗传算法。其次,在保持拓扑构型不变的条件下,将组成拓扑构型的各杆件的剖面面积作为设计变量,杆件结构的质量作为目标函数,形成杆件尺寸优化模型,通过引入遗传算子,形成第二级遗传算法。最后,给出了某卫星天线臂结构优化设计实例,证实了本文分级遗传算法的有效性。
- 袁茹王三民谷文韬
- 空间可展机构弹性动力学特性研究被引量：13
- 2007年
- 将多级剪刀机构与复式螺旋机构组合,提出了一种新型的径射状可展天线伸展机构。采用动力有限元法建立空间可展天线伸展机构的单支机构动力学模型,采用振型叠加法对该机构进行弹性动力学分析。分析后发现,各阶固有频率随展开角度的不断变大会发生交叉,得出了天线展开速度、结构参数对系统稳定性的影响规律。为研究可展机构振动稳定性条件提供必要的参考数据,并为该天线的伸展机构设计与结构参数优化提供了依据。
- 张春王三民袁茹
- 关键词：动力有限元弹性动力学
- 结构参数对双柔性臂的动力学性能影响的研究被引量：4
- 2007年
- 将飞行器探测与修复机械手等效为含集中质量的双柔性臂系统,将飞行器平台作为双柔性臂系统的支承件,将末端夹持器及检测装置作为集中质量,利用假设模态法和拉格朗日方程建立了机械臂的多柔体动力学方程。借助数值方法求解了双柔性臂的动力学特性,及其在工作过程中对飞行器的冲击反力;研究了臂长、臂径、材料弹性与密度等参数对其动力学性能的影响规律。计算结果表明:参数的不合理取值会导致臂关节的角加速度突变值和支承的冲击反力增大。在该研究成果基础上,可进一步实现机械臂的优化设计。
- 何勇袁茹王三民
- 关键词：结构参数柔性臂动力学优化设计
