六自由度摇摆台检测方案设计

针对六自由度摇摆台的定位精度检测问题,设计了一套基于激光跟踪法的检测系统,实现六自由度摇摆台静态线位移与角位移指标的检测。根据六自由度摇摆台的运动姿态及高精度、大范围的运动特性,提出了一种基于激光跟踪法、包含绝对测距法的总体检测方案,并根据检测方案与检测原理运用激光跟踪仪作为检测仪器。然后对检测系统进行误差分析,得出了检测系统误差的最大值为10.27μm。最后对六自由度摇摆台技术指标进行检测,实验结果验证了检测系统的可行性。     

基于液压伺服回路的自适应逆控制

将自适应逆控制理论和系统辨识方法应用在六自由度并联机器人计算机软件控制上,设计了基于液压伺服回路的自适应逆软件控制器,取得了六自由度并联机器人总体动态响应优化的满意效果。     

某型六自由度运动系统误差建模

基于多体系统运动学理论的基本原理,结合六自由度运动系统,阐述了多体系统的拓扑结构,分析了多体系统有误差运动的基本规律,推导了特征矩阵构建方法,研究了根据特征矩阵得到六自由度运动系统空间误差模型.本方法可为其他类型的多自由度运动系统的误差建模及误差补偿提供理论参考.     

六自由度机械臂的非奇异快速终端滑模控制

首先对快速终端滑模控制方法应用到六自由度机械臂系统时存在的奇异问题进行了分析。然后提出了一种新的非奇异快速终端滑模控制方法,并基于Lyapunov理论证明了控制系统的稳定性。最后将非奇异快速终端滑模控制器应用于六自由度机械臂运动控制中,试验结果表明:非奇异快速终端滑模控制提高了六自由度机械臂位姿控制的稳定性、精确性、快速收敛性和鲁棒性。     

新型六自由度教学机床的设计与研究

设计了一种新型六自由度教学机床,该机床的电气系统由PLC可编程控制器进行控制,可以对所加工的零部件进行全方位多功能的三维立体加工,并且该机床安全系数高,是一种适合学生实训的六自由度机械加工教学机床。     

基于蓝牙串口模块的小型六足机器人系统设计

提出了一种新颖的小型六足机器人系统,该系统由机械系统、执行控制系统、通讯系统和上位机控制系统4部分组成,自由度为12个,每足2个自由度.     

多杆多自由度连杆机构的运行模拟

本文对多杆多自由度连杆机构运动的动态模拟进行了探讨，文中论述了两自由度五杆机械和六杆Ｓｔｅｐｈｅｎｓｏｎ机构的动态模拟方法。     

基于滑模控制的六自由度飞行器编队建模与仿真

针对高精度空间飞行器编队要求,对主从式飞行器相对平动和相对转动运动进行建模,用四元数叉乘表示主从航天器的相对姿态,构建航天器的误差动力学方程,进而得到六自由度飞行器编队的非线性动力学模型.基于所得模型,设计了六自由度飞行器编队控制的滑模控制器,使得从飞行器的平动与转动能够跟踪期望的状态轨迹,并基于Lyapunov定理证明该系统为一致渐近稳定.仿真结果表明,该控制器能够保证从飞行器六自由度运动跟踪误差的一致渐近收敛,为空间飞行器在轨服务等飞行器编队实际应用提供了理论参考.     

并联机器人响应幅值增益的非线性校正

为了提高并联机器人位姿控制精度,在六自由度各自由度分别设计了相应的计算机软件幅值增益非线性校正器.各校正器分别在其自由度上对应一种从系统实际输出到信号输入的映射关系,结果说明增加校正器后并联机器人运动幅值在相同输入下有显著提高.     

Simulink和SimMechanics环境下并联机器人动力学建模与分析

为了对六自由度并联机器人动力学模型进行充分验证和分析,并提高建模与分析的效率,提出在Simulink和SimMechanics环境下进行动力学建模与分析的计算机辅助方法.将六自由度并联机器人描述为单个刚体,采用凯恩方法建立其单刚体动力学模型,设计了基于铰点空间控制策略的经典PID控制器,并在Simulink和SimMechanics这2种环境下进行了动力学建模仿真,六自由度并联机器人的动力学响应完全一致,说明了在Simulink和SimMechanics 2种环境下的动力学模型都是正确的,并且所提出的方法也可应用于所有机械系统的动力学建模与分析.     

简谐振动时碟簧吸振器参数优化

推导了在简谐振动条件下装有碟簧(即碟形弹簧)吸振器的单自由度振动系统的运动微分方程,用回归分析方法求得碟簧的等效刚度,再用复数方法求得系统的实频和虚频响应.最后以吸振系统、主振系统各自的阻尼比及其质量比作为设计变量,以主振系统的响应峰值作为目标函数,用复合形法寻求其优化参数.     

弹性SDOF体系输入能量谱的设计表达式

合理的地震动设计输入能量谱是推动能量法走向工程应用的重要基础。选取3种场地条件下259条地震动记录,针对弹性单自由度体系（Single Degree of Freedom）的输入能量进行研究。采用归一化方法,将输入能量谱表征为输入能量谱峰值（E_lmax）与归一化输入能量谱的乘积;根据相关性分析,提出输入能量谱峰值的影响参数及估算方法;基于3种场地条件下归一化输入能量谱特征,通过拟合建立三段式归一化输入能量谱,提出阻尼比为0.05时,弹性SDOF体系设计输入能量谱的计算方法,并验证了该方法的可行性。     

Improvement for design of beam structures in large vibrating screen considering bending and random vibration

Demand for large vibrating screen is huge in the mineral processing industry. As bending and random vibration are not considered in a traditional design method for beam structures of a large vibrating screen, fatigue damage occurs frequently to affect the screening performance. This work aims to conduct a systematic mechanics analysis of the beam structures and improve the design method. Total motion of a beam structure in screening process can be decomposed into the traditional followed rigid translation(FRT), bending vibration(BV) and axial linear-distributed random rigid translation(ALRRT) excited by the side-plates. When treated as a generalized single-degree-of-freedom(SDOF) elastic system analytically, the BV can be solved by the Rayleigh's method. Stochastic analysis for random process is conducted for the detailed ALRRT calculation. Expressions for the mechanics property, namely, the shearing force and bending-moment with respect to BV and ALRRT, are derived, respectively. Experimental and numerical investigations demonstrate that the largest BV exists at the beam center and can be nearly ignored in comparison with the FRT during a simplified engineering design. With the BV and FRT considered, the mechanics property accords well with the practical situation with the maximum error of 6.33%, which is less than that obtained by traditional method.     

地震动特性对单自由度系统地震能量响应的影响

合理地选取了4类场地320条强震记录,基于SDOF体系的地震能量方程,利用弹塑性动力分析程序,研究了地震动特性对SDOF体系的地震能量响应及其分配规律的影响,结果表明,SDOF体系的地震总输入能、滞回耗能、阻尼耗能都随着震级的增大而增大,阻尼耗能是中长周期结构在小震作用下消耗地震能量的主要方式,而滞回耗能则是结构在大震作用下消耗地震能量的主要方式;随着场地土质的变软,各类地震能量响应都呈递增趋势,它们的增幅也随着场地土质的变软而加剧;只要以某一设防烈度为标准,并给出相应的能量反应谱,则其它设防烈度的能量反应谱就可以根据PGA设防烈度与PGA标准烈度比值的平方调整得到.     

Simplified design of rock cavern concrete lining to resist shock loading

A simplified method was proposed for the design of concrete lining in underground rock cavern/tunnel against shock loading. The loading may result from the detonation of explosives on ground surface or ground penetration projectiles exploding adjacent to the cavern/tunnel. The resulting problem necessitates the solution of the dynamics of a beam loaded by a transient pressure uniformly distributed over the span. According to mechanical characteristics of the system with rock bolt and shotcrete, a dynamic support design method based on equivalent single degree of freedom (SDOF) was put forward. The SDOF method was applied to obtaining the maximum displacement at the mid-span of the beam, which is often the controlling factor in the blast-resistant design. In the formulation of the problem, the proposed method combines the phenomena of spalling and structural dynamics theory. An example is provided to demonstrate the applicability of this simplified method.     

考虑阻尼器极限状态的单自由度体系地震响应

为了研究液体黏滞阻尼器失效的3种极限状态（承载力极限状态、位移极限状态、混合极限状态）对单自由度结构体系地震响应的影响,首先对黏滞阻尼器的3种极限状态进行数值模拟,利用Ruaumoko-2D得到数值分析模型;其次,将两个层数分别为2层和10层的钢筋混凝土结构分别等效为两个单自由度体系,并与上述黏滞阻尼器并联,在逐级放大多条地震波和正弦波作用下,研究黏滞阻尼器的承载力极限、位移极限和混合极限对该单自由度体系在不同强度的地震作用下结构响应的影响.通过与不考虑极限状态的单自由度体系作比较,得到位移比随着输入地震动峰值速度的变化规律.     

运动规律对周期时变凸轮系统稳定性的影响

基于多尺度法及Fourier级数展开，对不同运动规律下的单自由度周期时变凸轮系统的稳定性进行了分析，给定了系统的稳定区域图。结果表明相同的时间分配、不同的运动规律对系统稳定性的影响甚小，而不同的时间分配、相同的运动规律对系统稳定性的影响很大。     

决定单自由度体系弹塑性地震反应的结构参数分析

文章分析了决定单自由度系统弹塑性地震反应的基本结构参数，在此基础上，给出了地面运动幅值对单自由度体系弹塑性地震反应各物理量的影响关系。     

多自由度“加层”结构地震作用取值的复模态法

对多自由度TMD和"加层"减震结构地震响应及地震作用取值问题进行了系统研究.首先用复模态法将非经典阻尼非对称结构运动方程解耦,然后运用随机振动理论获得结构动力响应解析式,并建立将结构分解为一系列等效单自由度体系的一般方法,继而利用等效单自由度体系与反应谱的对应关系,确定结构动力响应表达式中各参数的取值,建立结构基于反应谱的设计响应及其等效静态地震作用的设计方法,并给出了算例,从而建立了非经典阻尼非对称结构基于反应谱的地震作用取值的一整套方法.     

基于弹性网络回归的地震动参数排序与比选

为合理选取地震动参数以有效减小结构损伤预测的不确定性,基于弹性网络回归技术对多个地震动参数进行了比选。基于多种地震动参数以及大量单自由度（SDOF）模型的增量动力分析结果建立弹性网络回归模型,定义回归模型中回归系数值以及回归系数值为非零值的个数分别为地震动参数的敏感性系数和频数。基于地震动参数敏感性和频数分析结果对多种地震动参数进行排序,研究结构恢复力模型、地震动集和结构极限状态对地震动参数排序结果的影响。基于一座8层钢框架结构分析结果验证了基于弹性网络回归的地震动参数比选方法的有效性。结果表明:选取代表性的地震动参数加入最小二乘回归模型时,不同结构极限状态下回归分析中残差标准差显著减小。基于大量SDOF体系的地震动参数排序结果比选出了受地震动集、结构恢复力模型和结构极限状态影响较小的地震动参数。结果可为结构抗震能力预测用地震动参数的比选提供理论基础。