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- 基于流变仪仿真的微结构尺寸参数优化方法、系统及产品
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- 全向运动仿生腿尺寸参数优化与试验
- 2025年
- 本文设计一款驱动固定集中、足端无伴随转动特征且具有全向运动能力的腿部机构(全向运动仿生腿OmnilLeg),以提升全向运动仿生腿性能为目的,提出一种多目标分层优化方法对其尺寸参数进行优化。给出了腿部机构的运动学和静力学模型,构建了6项性能评价指标,包括极限步长、极限步高、两项运动学性能指标(雅可比矩阵条件数均值、运动学性能波动情况)、两项静力学性能指标(力传递能力、力传递稳定性)。分析了全向运动仿生腿各尺寸参数对6项性能评价指标的影响程度和规律。结合蒙特卡洛法提出了以极限步长和极限步高为主要指标,以运动学性能和静力学性能为辅助指标,将优化目标分层的多目标尺寸参数优化方法,对全向运动仿生腿尺寸参数进行了优化。分析了全向运动仿生腿运动学和静力学性能,末端工作空间在-0.07 m≤(x、y)≤0.07 m、5°≤γ≤85°的区域内时,全向运动仿生腿具备更好的运动学和静力学性能。基于优化所得的尺寸参数搭建了全向运动仿生腿原型样机,并搭建了单腿测试平台,通过末端加载试验验证了运动学和静力学性能。研究结果为全向运动仿生腿进一步研究奠定基础。
- 徐毓泽卢钟岳朱一鸣罗自荣
- 关键词:多目标优化
- 林用小型轮式移动平台轮胎尺寸参数对其行驶性能的影响
- 2025年
- 【目的】提出南方林区不饱和红壤环境轮-壤耦合作用数值模型,基于该模型分析林用小型轮式移动平台轮胎尺寸参数对其行驶性能的影响,为具有高通过性能的林用小型轮式移动平台轮胎尺寸参数设计提供理论依据。【方法】以林用小型轮式移动平台车轮常用的橡胶轮胎为研究对象,通过单轴拉伸试验获得橡胶轮胎物理参数,使用有限元软件Abaqus准确建立轮胎模型;采集南方林区不饱和红壤,通过测量和三轴压缩试验获得不饱和红壤物理参数和力学特性,使用离散元软件PFC3D精确建立南方林区不饱和红壤模型。结合有限元和离散元法,创新性地提出南方林区不饱和红壤环境轮-壤耦合作用数值模型,解决单独采用有限元或离散元法分析轮胎与土壤交互作用存在的局限性问题。基于南方林区不饱和红壤环境轮-壤耦合作用数值模型,仿真分析轮胎直径(D=65、75、85 mm)、宽度(W=20、25、34 mm)和轮胎径宽比(D/W=2.2、2.6、3.0、3.4、3.8)对林用小型轮式移动平台挂钩牵引力和轮胎下陷量的影响。建立与仿真分析一致的轮-壤交互土槽试验,进一步验证南方林区不饱和红壤环境轮-壤耦合作用数值模型的有效性和轮胎尺寸参数对林用小型轮式移动平台行驶性能影响分析的准确性。【结果】1)挂钩牵引力随轮胎直径和宽度增加表现增大趋势;2)轮胎下陷量随轮胎直径和宽度增加表现减小趋势,但达到一定范围后,轮胎直径和宽度对下陷量影响变小;3)轮胎直径和宽度综合指标径宽比(D/W)对林用小型轮式移动平台挂钩牵引力和轮胎下陷量影响显著,其中相较仿真和试验数据而言,D/W=2.2时产生的挂钩牵引力最大、轮胎下陷量最小,行驶性能表现最优。【结论】本研究准确建立南方林区不饱和红壤环境轮-壤耦合作用数值模型,可用于分析轮胎尺寸参数对林用小型轮式移动平台行驶性能的
- 姚黎阳朱阅王亚宁庞帅
- 关键词:轮胎土槽试验
- 一种磁悬浮工作台结构尺寸参数确定方法
- 本发明提出了一种磁悬浮工作台结构尺寸参数确定方法。确定待优化变量,所述的优化变量包括:磁悬浮工作台的待优化结构参数、磁悬浮工作台的优化约束条件;基于磁场模型构建磁悬浮工作台磁力数值模型;对多个优化目标如减小质量,功耗,提...
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- 一种油烟机结构尺寸参数的优化设计方法
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