国家自然科学基金(51275437)
- 作品数：10 被引量：76H指数：6
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- 相关领域：自动化与计算机技术机械工程金属学及工艺建筑科学更多>>
- 多辊式止转筋机构方案设计与模拟分析
- 2014年
- 为有效提高高强钢筋生产效率和矫直质量,基于楔钳作用机理,提出一种多点作用辊式止转筋机构:两侧多辊对称压下,中间三辊具有曲率微调功能,针对不同直径的高强钢筋,形成匹配的大变形曲率,并处于楔钳夹持状态,保证后续矫直过程的止转筋。基于ANSYS/LS-DYNA对止转筋机构工作过程进行有限元模拟,并对钢筋转动角度随时间变化图、接触应力状态及其变形图进行了探究阐释。结果表明:在保证高强钢筋表面接触强度的条件下,该机构能够实现高强钢筋矫直过程止转筋,从而可有效提高矫直精度。
- 金贺荣
- 关键词：高强钢筋弹复
- 一种新型矿用正铲液压挖掘机的运动学分析被引量：15
- 2014年
- 提出一种新型矿用正铲液压挖掘机，其工作装置是一个复杂的多环耦合机构。采用修正的Griibler-Kutzbach公式分析工作装置的自由度，得出该工作装置能够满足正铲作业要求，可以实现两个移动和一个转动。基于运动链环路理论，建立通用的机构运动学分析框图，并且利用该框图对机构进行运动学分析。基于运动学正解分析矿用正铲液压挖掘机的水平挖掘时理论可达的工作空间，得出该机构在水平挖掘时铲斗与地面的倾角为30^。～50^。时挖掘空间最优，满足挖掘机水平挖掘的作业要求。基于机构运动分析框图对机构进行速度分析，得到液压缸的输入速度与铲斗输出运动之间的雅可比矩阵。最后给出了五组数值算例，对运动学分析进行验证。研究结果为该机构的设计和使用提供重要的理论依据。
- 刘征陈谊超丁华锋
- 关键词：运动学分析雅可比矩阵
- 一种新型柔性支撑单元设计被引量：2
- 2017年
- 针对舱体对接装配内应力对筒体类产品装配性能的影响,提出柔性自适应装配,引入柔性支撑平台,进行柔性支撑单元设计。柔性支撑平台能够降低装配支撑的刚性,增加装配自适应性及精度补偿功能。柔性支撑单元阈值可调,柔性支撑平台可根据其受力情况改变装配支撑刚性。通过实验对柔性支撑单元阈值标定,并对其性能进行验证,结果表明:柔性支撑单元性能稳定,能够在可控范围内降低装配支撑的刚性,可用于柔性自适应装配中,实现调姿补偿功能。
- 栗增杰宜亚丽姬亚萌戴勇波
- 关键词：阈值
- 新型锻造操作机主运动机构控制系统设计(邀请论文)被引量：2
- 2015年
- 基于运动链图拓扑图库,提出一种新型六自由度前后双提升驱动锻造操作机工作装置.该装置不仅可以控制夹钳提升的同步性,还能更好地适应偏载工况.基于虚功原理建立了该新型锻造操作机主运动机构的动力学模型,并结合液压缸系统模型,设计模糊PID控制器实现对锻造操作机夹钳末端的运动跟踪.对夹钳在竖直平面运动进行轨迹规划并确定运动过程中液压驱动各单元所需提供的驱动力.基于Matlab/Simulink平台搭建控制系统仿真模型,在给定负载情况下,分别对夹钳的竖直提升运动、水平运动以及俯仰运动进行仿真分析,得到系统单位阶跃响应与正弦响应跟踪曲线及误差曲线.研究结果表明:基于该新型锻造操作机,采用模糊PID控制器能够快速、精确地获得新机构的性能参数并高效地完成跟踪,使系统保持良好的稳态性能与动态特性.
- 丁华锋祖琪王成龙刘征
- 关键词：锻造操作机动力学模糊PID控制MATLAB/SIMULINK
- 基于D-H法的多连杆正铲挖掘机运动学分析与包络图绘制被引量：10
- 2014年
- 提出并研究了一种3自由度的多连杆正铲挖掘机机构,并运用D-H法对该挖掘机构进行运动学数学建模,得到铲斗位姿的正反解,模拟动臂提升和水平推压工况,分别得到提升状态下铲斗姿态角变化情况和水平推压过程中3组液压缸长度的关系。最后基于运动学正解和奇异判断条件在MATLAB平台上实现该多连杆正铲挖掘机构包络图的自动绘制,结果显示其挖掘范围满足工作要求。本研究为该机构的优化设计、动力学分析和控制系统的设计提供了基础。
- 丁华锋曹宇杨真真马利
- 关键词：D-H法
- 高强钢筋矫直系统多辊止转筋技术
- 2014年
- 为有效提高高强钢筋辊式矫直精度,基于楔钳作用机理提出一种多段变形、统一曲率多辊止转筋机构,即两侧上辊分别压下,针对不同直径高强钢筋,形成与之匹配的大变形曲率,并处于楔钳夹持状态,保证后续矫直过程的止转筋。在对高强钢筋应力应变分析的基础上,采用工程弹塑性力学基本理论,推导钢筋弹复扭矩方程,结合止转辊系力学模型,建立止转筋变形协调方程,确立钢筋止转条件;应用ANSYS/LS-DYNA对止转筋机构工作过程进行有限元模拟,并对钢筋转动角度随时间变化规律、接触应力状态进行探究。仿真与试验结果表明,该机构在保证接触强度的条件下,能实现高强钢筋矫直过程,并有效提高矫直精度,可为实际生产提供指导。
- 金贺荣韩雪艳谷慧勇宜亚丽
- 关键词：高强钢筋大变形
- 基于虚功原理的一种新型锻造操作机主运动机构动力学分析被引量：12
- 2016年
- 提出一种新型6自由度前后双提升驱动式锻造操作机。基于复矢量法对操作机主运动机构的运动学进行全面分析。其次将液压缸的缸体和活塞杆简化为一个构件的情况下,基于虚功原理推导并建立主运动机构的动力学数学模型。分别在水平升降运动、俯仰运动以及前后缓冲运动三种运动状态下对夹钳末端进行正弦速度规划,并在给定负载情况下对动力学模型进行了仿真分析。将该简化模型与实际中将液压缸的缸体和活塞杆分为两个构件的动力学模型进行仿真对比分析,得到各驱动液压缸分别在三种运动状态下输出驱动力的误差曲线。结果表明该新型锻造操作机的主要承重构件为前提升缸。简化模型等效于实际模型,并且有效简化了动力学的建模过程。研究结果为该机构的设计和应用提供了重要的理论依据。
- 丁华锋祖琪冯泽民
- 关键词：运动学分析虚功原理动力学分析
- 舱段自动装配位姿求解方法研究被引量：8
- 2017年
- 在航天器自动化总装过程中需首先确定航天器舱段在装配空间内的准确位姿,为实现舱段位姿的快速精准求解,以圆柱体类航天器舱段结构为例,提出了一种矢量位姿求解法。通过在舱段的圆柱面上合理布设特征点,利用阻尼最小二乘法求解舱段连体坐标系原点在装配空间内的位置矢量,并结合空间圆柱面方程求解舱段连体坐标系的旋转矩阵,进而求得舱段的6个位姿参数。对矢量位姿求解法进行数值仿真,仿真结果验证了该方法的有效性和准确性。
- 金贺荣刘达于斌范秀斌
- 关键词：圆柱体
- 基于改进非支配排序遗传算法的正铲挖掘机工作装置优化设计被引量：22
- 2016年
- 采用多目标进化算法对正铲挖掘机工作装置进行优化设计,目标是水平直线挖掘铲斗切削后角变化量、主要挖掘区域内纵向斗杆挖掘最大挖掘力和纵向铲斗挖掘最大挖掘力3个性能指标。针对NSGA-Ⅱ处理具有复杂Pareto最优前端优化问题能力不足的问题,提出动态拥挤排序策略,提高算法求解的多样性,引入差分算子和柯西变异算子,提高算法的全局寻优能力。使用ZDT系列测试函数对改进算法进行测试研究,结果表明改进算法的收敛性指标和多样性指标均有很大提高,能够很好地处理具有复杂Pareto最优前端的优化问题。基于改进的优化算法对正铲挖掘机工作装置进行优化设计,并利用理想解法得到了最满意优化方案,优化结果表明了改进算法应用于实际工程问题的有效性和可行性。
- 徐弓岳丁华锋孙玉玉
- 关键词：多目标优化NSGA-II理想解法
- 面向筒类舱段自动装配的两点定位调姿方法被引量：11
- 2018年
- 为解决航天器数字化对接装配中的调姿问题,提出了两点定位调姿法:通过改变对接舱段上2个关键点的位置来实现舱段空间位姿的调整,采用五次多项式轨迹对舱段进行调姿轨迹规划并约束舱段的运动参数,确定舱段合理的调姿时间,保证舱段平稳快速地完成对接任务。该方法简化了调姿算法,采用串联机构即可满足调姿算法要求,避免了多轴协调控制,降低了控制难度。利用ADAMS对所提出的方法进行仿真验证,通过两点定位调姿法调整对接舱段可使其到达目标位姿,位移、速度、加速度轨迹光滑连续,同时满足各边界约束条件,调整后舱段姿态与目标坐标值最大偏差为-0.08 mm,调整过程中最大加速度为10 mm/s2。仿真结果表明,两点定位调姿法可满足筒类舱段数字化装配调姿的精确性、稳定性和高效性要求,有助于实现筒类舱段调姿过程的自动控制。
- 金贺荣刘达
- 关键词：航天器
