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3T各向同性并联机构的弹性动力学建模与特性分析 预览
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作者 张洪 李盼盼 王通德 《机械传动》 北大核心 2019年第5期134-140,共7页
为了提升并联机构的运动精度,研究并总结了3T各向同性并联机构在运动过程中由支链产生的柔性变形对其运动轨迹的影响。首先,根据该并联机构的结构分析了其运动学特性。其次,利用空间梁单元的弹性动力学模型、拉格朗日方程、有限元理论... 为了提升并联机构的运动精度,研究并总结了3T各向同性并联机构在运动过程中由支链产生的柔性变形对其运动轨迹的影响。首先,根据该并联机构的结构分析了其运动学特性。其次,利用空间梁单元的弹性动力学模型、拉格朗日方程、有限元理论以及各条支链的运动学和动力学的约束,对3条支链都在柔性变形情况下建立其弹性动力学方程,并基于Newmark方法进行求解。最后,联立ANSYS与ADAMS软件对该并联机构进行弹性动力学仿真。通过理论计算值与机构模型仿真值的对比,发现3条支链在柔性变形条件下对3T并联机构的运动特性产生了重要的影响,进一步证明了该并联机构弹性动力学模型的可靠性,为其以后的研究与应用提供了重要的理论基础。 展开更多
关键词 3T并联机构 柔性变形 拉格朗日方程 有限元 弹性动力学 Newmark方法
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2(3PUS+S)并联机构驱动部件振动模型分析 预览
2
作者 康彬 程刚 +1 位作者 乔智 郭锋 《科学技术与工程》 北大核心 2019年第12期144-151,共8页
为了改善一种新型的2(3PUS+S)并联机构的驱动部件对整个并联机构运动稳定性的影响,对该并联机构的驱动部件振动模型进行了深入的分析。先通过混合法建立驱动部件的轴向振动模型和扭转振动模型,再通过拉格朗日方程法得到扭转和轴向振动... 为了改善一种新型的2(3PUS+S)并联机构的驱动部件对整个并联机构运动稳定性的影响,对该并联机构的驱动部件振动模型进行了深入的分析。先通过混合法建立驱动部件的轴向振动模型和扭转振动模型,再通过拉格朗日方程法得到扭转和轴向振动模型的固有频率和振型,然后将数据导入MATLAB软件中进行编程计算、数值模拟仿真。结果表明:轴向振动固有频率随着滑块的位置升高而减少,对于扭转振动固有频率,低阶固有频率随着滑块的位置升高而增加,高阶固有频率则呈现和轴向振动固有频率相似的规律。可见通过对驱动部件振动模型的分析,对提高整个并联机构运动稳定性具有指导性意义。 展开更多
关键词 2(3PUS+S)并联机构 驱动部件 混合法 振动模型建模 拉格朗日方程
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门式起重机小车的动力学分析与建模 预览
3
作者 江本赤 高洪 +1 位作者 王建彬 朱家旺 《新乡学院学报》 2019年第6期47-50,共4页
为了提高门式起重机的工作效率,保障门式起重机的工作安全,分析了门式起重机中小车的运动状态,利用拉格朗日方程建立了由小车和吊重组成的动力系统的非线性数学模型,对该模型进行了线性化处理,获得了该模型的状态方程。
关键词 门式起重机 非线性数学模型 拉格朗日方程
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一种五轴联动混联机床的性能分析 预览
4
作者 覃才友 黄娟 李小汝 《机械传动》 北大核心 2019年第2期122-128,共7页
混联机床是串、并联机构以及机器人技术的结合,兼顾了各自优点,已越来越多地应用于复杂工件的加工中。提出一种可完成五轴联动的混联机床,同时分析该机床加工过程的实现及原理;基于并联模块中杆长约束条件,构建加工过程中的运动学模型;... 混联机床是串、并联机构以及机器人技术的结合,兼顾了各自优点,已越来越多地应用于复杂工件的加工中。提出一种可完成五轴联动的混联机床,同时分析该机床加工过程的实现及原理;基于并联模块中杆长约束条件,构建加工过程中的运动学模型;并利用速度投影,求解出并联模块雅可比矩阵;结合拉格朗日方程以及雅可比矩阵,建立机床动力学模型。最后结合Matlab对理论分析结果进行数值计算,并在已知机床切削量的情况下,求解机床驱动端位移、速度以及驱动力输入情况;结合运动学结果,对机床工作空间进行了分析。结果表明,该混联机床具有良好的运动学、动力学以及大范围工作空间等性能,并能满足复杂零部件的加工,也为混联机床的开发和研究提供理论依据。 展开更多
关键词 混联机床 并联模块 雅可比矩阵 拉格朗日方程
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全方位移动机器人动力学研究 预览
5
作者 张燕超 崔吉 《机械》 2019年第3期18-21,63共5页
动力学是全方位移动机器人运动控制和导航定位研究的基础,但建立精确动力学模型较为困难。以四轮正交驱动全方位移动机器人为研究对象,探讨拉格朗日法求解移动机器人动力学模型可靠性,通过MATLAB/Simulink仿真和在实验室环境下样机测试... 动力学是全方位移动机器人运动控制和导航定位研究的基础,但建立精确动力学模型较为困难。以四轮正交驱动全方位移动机器人为研究对象,探讨拉格朗日法求解移动机器人动力学模型可靠性,通过MATLAB/Simulink仿真和在实验室环境下样机测试来分析驱动力矩和机器人速度、加速度运行参数关系,进而验证该方法的正确性。从仿真曲线和实验数据可分析出机器人运动特性与机械结构关系,可为其他形式移动机器人的动力学研究提供参考。 展开更多
关键词 全方位移动机器人 动力学 MATLAB仿真 拉格朗日方程
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基于天津波下的干摩擦板调谐质量减震系统性能研究
6
作者 闫亚汐 陈博文 刘琦 《空间结构》 CSCD 北大核心 2019年第1期55-59,共5页
从理论上分析了干摩擦板调谐质量系统减震性能,根据拉格朗日方程导出在结构顶端设置减震系统的动力反应计算公式.分析与计算结果表明:设置质量调谐系统之后,楼层位移、层间位移和楼层加速度均有所减小.对文中算例,当接触面滑动摩擦系数... 从理论上分析了干摩擦板调谐质量系统减震性能,根据拉格朗日方程导出在结构顶端设置减震系统的动力反应计算公式.分析与计算结果表明:设置质量调谐系统之后,楼层位移、层间位移和楼层加速度均有所减小.对文中算例,当接触面滑动摩擦系数为0.03、弹簧系数为20000kN/m、阻尼系数为3000 kN/m·s、调谐质量为楼层质量的1.0倍时,干摩擦板调谐质量系统具有较好的减震效果. 展开更多
关键词 减震系统 干摩擦板 拉格朗日方程 层间位移
全向移动操作臂动力学建模与实验分析 预览
7
作者 张洪 曾裕民 王通德 《机械传动》 北大核心 2019年第6期64-69,共6页
为了提高全向移动操作臂的控制精度,建立其运动学模型与动力学模型。首先,根据Mecanum轮的特性建立全向移动平台运动学模型,根据DH法则推导5自由度操作臂的运动学方程,并将操作臂基坐标与移动平台质心合而为一,推导出统一运动学方程;然... 为了提高全向移动操作臂的控制精度,建立其运动学模型与动力学模型。首先,根据Mecanum轮的特性建立全向移动平台运动学模型,根据DH法则推导5自由度操作臂的运动学方程,并将操作臂基坐标与移动平台质心合而为一,推导出统一运动学方程;然后,在统一运动学模型的基础上,运用第二类拉格朗日方程,考虑移动平台和操作臂之间的耦合关系,考虑能量耗散问题,建立全向移动操作臂统一动力学模型;最后,依据设计搭建实验样机,并采用两种不同的转矩间接测量方法,在样机以不同运动方式情况下测量实时转矩,将之与由动力学方程算得的转矩计算值对比。结果表明,所建动力学模型正确可靠,为以后的运动控制提供了理论基础。 展开更多
关键词 MECANUM轮 移动操作臂 拉格朗日方程 转矩测量
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2-DOF绳索驱动并联机构轨迹跟踪控制
8
作者 姜雷杰 高丙团 +1 位作者 刘传德 朱振宇 《控制与决策》 EI CSCD 北大核心 2019年第5期1103-1108,共6页
基于PD控制和前馈控制方法,对2-DOF的绳索驱动并联机构的空间运动控制问题进行研究.首先,基于拉格朗日方程建立系统的空间运动数学模型.为了保证所有绳索在机构的工作空间范围内始终处于张紧状态,绳索内力原则被应用于所提的控制方法中... 基于PD控制和前馈控制方法,对2-DOF的绳索驱动并联机构的空间运动控制问题进行研究.首先,基于拉格朗日方程建立系统的空间运动数学模型.为了保证所有绳索在机构的工作空间范围内始终处于张紧状态,绳索内力原则被应用于所提的控制方法中.然后,基于李雅普诺夫稳定性理论,给出闭环系统的稳定性证明.最后,为了检验所提控制策略的正确性,给出仿真和实验结果.仿真和实验结果的近似一致性证明了所提控制策略的有效性和合理性. 展开更多
关键词 绳索驱动 拉格朗日方程 PD控制 前馈控制 轨迹跟踪
一种分析扭转陀螺仪运动的新方法 预览
9
作者 马泽辰 《内燃机与配件》 2018年第5期233-234,共2页
扭转陀螺仪是一款传统的力学科学玩具,本文从陀螺仪的转动原理出发,研究了其转动特性,从进动和章动两个角度分析了它的力学过程,运用拉格朗日方程,列出微分方程并求解,进而得到陀螺仪转动的方程,并得到了进动和章动的角速度。
关键词 扭转陀螺仪 拉格朗日方程 微分方程
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机电系统的尼尔森方程 预览
10
作者 崔新斌 傅景礼 《动力学与控制学报》 2018年第1期21-25,共5页
本文给出了一种对机电系统进行分析建模的新方法,即机电系统尼尔森方程.通过机电系统的尼尔森方程对机电系统进行分析和建模与利用拉格朗日方程对机电系统进行建模具有相同的作用.根据方程求导方式的不同可知,在一些情况下,使用尼... 本文给出了一种对机电系统进行分析建模的新方法,即机电系统尼尔森方程.通过机电系统的尼尔森方程对机电系统进行分析和建模与利用拉格朗日方程对机电系统进行建模具有相同的作用.根据方程求导方式的不同可知,在一些情况下,使用尼尔森方程建模比使用拉格朗日方程可能会容易些.在本文中给出机电系统尼尔森方程的推导过程并通过实例对尼尔森方程的使用加以说明. 展开更多
关键词 尼尔森方程 机电系统 拉格朗日方程 能量
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自抬升越障导盲机器人设计 预览
11
作者 黄大志 王晓丽 申屠留芳 《机床与液压》 北大核心 2018年第11期33-37,共5页
设计并制作了一款自抬升越障的导盲机器人,此机器人可在平坦道路上快速安全行走,遇到障碍时能够语音提示,并越过路肩等较低障碍物。该机器人采用了新型的越障机构,动作平稳。介绍了越障机构的工作原理,对越障机构进行了建模,采用拉格朗... 设计并制作了一款自抬升越障的导盲机器人,此机器人可在平坦道路上快速安全行走,遇到障碍时能够语音提示,并越过路肩等较低障碍物。该机器人采用了新型的越障机构,动作平稳。介绍了越障机构的工作原理,对越障机构进行了建模,采用拉格朗日方程对其进行了动力分析,选择了合适的动力部件,经过实验验证,证明该机器人运动平稳,可以轻松完成越障功能。 展开更多
关键词 越障机构 导盲机器人 拉格朗日方程 运动分析
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K8型单层球面网壳爆炸动力响应的简化计算方法研究 预览
12
作者 苏倩倩 翟希梅 《振动与冲击》 CSCD 北大核心 2018年第5期213-220,共8页
根据哈密顿原理,基于拉格朗日方程提出了适用于简支梁和K8型单层球面网壳爆炸动力响应计算的理论分析模型。首先,利用该方法获得了简支梁在三角形爆炸荷载作用下的动力响应,其简支梁跨中的振动规律、峰值位移与速度以及系统的动能和内... 根据哈密顿原理,基于拉格朗日方程提出了适用于简支梁和K8型单层球面网壳爆炸动力响应计算的理论分析模型。首先,利用该方法获得了简支梁在三角形爆炸荷载作用下的动力响应,其简支梁跨中的振动规律、峰值位移与速度以及系统的动能和内能等结果与有限元分析极为接近。继而将该方法推广到K8型单层球面网壳在三角形爆炸荷载作用下的动力响应计算,探讨了网壳杆件变形函数中广义位移参数数量和荷载峰值对响应结果的影响及规律。基于理论计算结果与LS-DYNA有限元分析的误差分析,对理论分析模型进行了改进,总结了该理论方法在网壳结构爆炸响应计算上的适用性。 展开更多
关键词 拉格朗日方程 爆炸 动力响应 简支梁 单层球面网壳
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超磁致伸缩驱动器偏转弹头的控制模型 预览
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作者 张冲 周春桂 +2 位作者 李明星 刘亚昆 陈杰 《兵器装备工程学报》 CAS 北大核心 2018年第2期25-29,共5页
为了实现超磁致伸缩驱动器对弹头偏转的控制,建立了超磁致伸缩驱动偏转弹的控制模型。模型分为磁场强度模块、Jiles-Atherton模块、磁致伸缩模块和机构动力学模块4个模块。通过拉格朗日方程建立驱动机构的动力学模型;通过Jiles-Atherto... 为了实现超磁致伸缩驱动器对弹头偏转的控制,建立了超磁致伸缩驱动偏转弹的控制模型。模型分为磁场强度模块、Jiles-Atherton模块、磁致伸缩模块和机构动力学模块4个模块。通过拉格朗日方程建立驱动机构的动力学模型;通过Jiles-Atherton磁滞模型描述准静态下超磁致伸缩材料的磁滞非线性,建立电流-偏转角的数学模型。数值仿真分析驱动器电流-磁化强度,电流-偏转角关系,结果表明超磁致伸缩驱动器偏转弹头的控制模型在全范围内具有倍频、强非线性等特性,在部分范围内系统可近似为线性系统。 展开更多
关键词 超磁致伸缩 偏转弹 J-A模型 拉格朗日方程
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一种六自由度并联机构的动力学模型 预览
14
作者 王宗平 赵登峰 曾国英 《机械设计与制造》 北大核心 2018年第A01期71-74,77共5页
提出一种6-PSS定杆长构型的六自由度并联机构,根据运动过程中支撑杆长不变,建立PSS支链的运动学反解方程;利用两端球面副在支撑杆上的速度投影,推导了机构的雅克比矩阵;基于非保守系统下的拉格朗日方程,推导和建立了系统的动力学... 提出一种6-PSS定杆长构型的六自由度并联机构,根据运动过程中支撑杆长不变,建立PSS支链的运动学反解方程;利用两端球面副在支撑杆上的速度投影,推导了机构的雅克比矩阵;基于非保守系统下的拉格朗日方程,推导和建立了系统的动力学模型;为系统各运动副以及构件之间的约束力和驱动力的求解奠定了基础。参考原型机模型,采用差商求导的方法,求解系统拉格朗日方程中的多阶偏导,最后结合Matlab对机构的运动学和动力学模型进行数值仿真。并绘制机构的动力学和运动学各参数随时间变化曲线,总结出了该机构的运动学和动力学特征,为进一步研究相关类型并联机构的设计、控制以及性能等具有一定的指导性的意义。 展开更多
关键词 并联机构 动力学模型 差商求导 拉格朗日方程
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RTG八绳防摇的防摇影响因素分析及其动力学仿真
15
作者 张氢 李强 +2 位作者 陈淼 秦仙蓉 孙远韬 《机械设计与研究》 CSCD 北大核心 2018年第2期57-61,共5页
影响集装箱装卸效率的最重要的因素之一是集装箱的摆动,而八绳防摇技术是防摇的重要手段。根据八绳防摇的原理,建立了其力学模型,并利用拉格朗日方程求解了其运动方程。通过MATLAB辅助求解,分析得到了影响八绳防摇效果的因素。ADAMS仿... 影响集装箱装卸效率的最重要的因素之一是集装箱的摆动,而八绳防摇技术是防摇的重要手段。根据八绳防摇的原理,建立了其力学模型,并利用拉格朗日方程求解了其运动方程。通过MATLAB辅助求解,分析得到了影响八绳防摇效果的因素。ADAMS仿真结果证实了该分析结论的正确性。 展开更多
关键词 八绳防摇 拉格朗日方程 MATLAB ADAMS
均匀重力场中质点在光滑圆柱面上的挠曲线运动 预览
16
作者 李力 《物理与工程》 2018年第3期127-129,共3页
本文研究了均匀重力场中的质点在光滑圆柱面上的挠曲线运动,用牛顿定律或拉格朗日方程推导质点的运动微分方程,然后解得质点脱离圆柱面的位置满足的方程以及脱离前的运动时间,最后导出用椭圆积分表示的挠曲线运动轨迹的参数解析表达式。
关键词 质点 光滑圆柱面 挠曲线 均匀重力场 牛顿定律 拉格朗日方程 椭圆积分 微分几何
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基于拉格朗日方程的航空拖缆建模与仿真
17
作者 杜一江 沈作军 《飞行力学》 CSCD 北大核心 2018年第5期11-15,共5页
为研究航空拖缆的空间构型和运动规律,采用多刚体法,将拖曳缆绳离散为一系列的刚体微元段,基于拉格朗日方程建立动力学模型;引入缆绳在运动过程中的弹性和阻尼特性因子,使模型更加精确高效。分别在平衡状态和加速机动两种飞行状态下,对... 为研究航空拖缆的空间构型和运动规律,采用多刚体法,将拖曳缆绳离散为一系列的刚体微元段,基于拉格朗日方程建立动力学模型;引入缆绳在运动过程中的弹性和阻尼特性因子,使模型更加精确高效。分别在平衡状态和加速机动两种飞行状态下,对系统进行了仿真研究,分析了缆绳的空间构型和动态响应过程。研究结果表明,采用所建模型进行较少的分段数就可以获得较为精确的结果;缆绳的弹性对系统的动态响应起到了明显的阻尼作用,对平衡态则无影响。 展开更多
关键词 航空拖缆 拉格朗日方程 缆绳弹性 动力学模型 数值仿真
阻尼器系数对悬挂建筑结构减震效率影响研究 预览
18
作者 吴延飞 张晓姗 吴岳 《唐山学院学报》 2018年第3期56-59,65共5页
利用拉格朗日方程建立了核筒悬挂建筑结构体系运动方程,采用Longe-Kuta方法求解体系地震动力响应时程。实例计算结果表明,阻尼器系数对悬挂结构的减震效果具有明显影响,楼层位移沿结构高度的分布趋于均匀,且相对于普通无悬挂结构其层间... 利用拉格朗日方程建立了核筒悬挂建筑结构体系运动方程,采用Longe-Kuta方法求解体系地震动力响应时程。实例计算结果表明,阻尼器系数对悬挂结构的减震效果具有明显影响,楼层位移沿结构高度的分布趋于均匀,且相对于普通无悬挂结构其层间位移、层位移、层速度以及层加速度大幅度减小,而且存在一个优化的阻尼器系数使得结构层间位移有最小值。 展开更多
关键词 悬挂建筑结构 阻尼器系数 拉格朗日方程 减震效率
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液体晃动对槽罐车摆振系统动力学响应的影响分析 预览
19
作者 李金辉 卢剑伟 +1 位作者 姜俊昭 张磊 《振动与冲击》 CSCD 北大核心 2018年第2期135-141,共7页
液体晃动导致槽罐车受力情况变得复杂,从而会对前轮摆振系统动力学响应产生重要影响.以两轴小型槽罐车为例,分析液体晃动过程中液-固耦合作用机理,结合转向系统动力学建模分析,计人转向传动机构运动副间隙的影响,建立了十自由度槽罐车... 液体晃动导致槽罐车受力情况变得复杂,从而会对前轮摆振系统动力学响应产生重要影响.以两轴小型槽罐车为例,分析液体晃动过程中液-固耦合作用机理,结合转向系统动力学建模分析,计人转向传动机构运动副间隙的影响,建立了十自由度槽罐车摆振系统动力学分析模型,并应用数值算例考察了液体晃动、车速、间隙等因素对车辆摆振响应的影响.分析结果表明,随着车速增加,液体晃动对摆振响应的影响表现出先抑制后加剧再抑制的现象,最后依据相关结论提出了减小槽罐车摆振的措施. 展开更多
关键词 槽罐车 摆振 间隙 拉格朗日方程 液-固耦合
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用归纳法在质点力学中提前引出拉格朗日方程 预览
20
作者 易文鹏 贺志 《科技资讯》 2018年第6期36-37,共2页
在常见的理论力学教材中,一般将分析力学这一重要章节安排在教材的后半部分乃至最后。当然,教材中分析力学作为一个相对独立的教学内容用演绎法导出核心的拉格朗日方程,做这样的安排也无可厚非。但因为安排在教材的后半部分,所以在具体... 在常见的理论力学教材中,一般将分析力学这一重要章节安排在教材的后半部分乃至最后。当然,教材中分析力学作为一个相对独立的教学内容用演绎法导出核心的拉格朗日方程,做这样的安排也无可厚非。但因为安排在教材的后半部分,所以在具体教学的过程中总感觉讲授完分析力学后还意犹未尽,以至于学生还没好好领会和巩固学习的效果就结束了。本文尝试用归纳法在教材前面部分如质点力学中提前引出拉格朗日方程,让学生有充分的时间来了解、习惯、熟悉分析力学方法,从而逐渐培养学生的综合、归纳、概括能力,取得了良好的教学效果。 展开更多
关键词 归纳法 质点力学 拉格朗日方程
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