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机械臂接触碰撞动力学分析 被引量：7
1
作者 金国光 武光涛 +2 位作者 畅博彦 陈丽莎 张阳演 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第11期369-375,共7页
针对机械臂在运行过程中的接触碰撞问题,基于碰撞过程中产生冲量和高斯最小约束原理,提出了一种确定接触碰撞后系统状态量的分析方法。首先,利用Lagrange方程,建立机械臂系统的动力学模型,并以此为基础根据经典碰撞理论与恢复系数方程,... 针对机械臂在运行过程中的接触碰撞问题,基于碰撞过程中产生冲量和高斯最小约束原理,提出了一种确定接触碰撞后系统状态量的分析方法。首先,利用Lagrange方程,建立机械臂系统的动力学模型,并以此为基础根据经典碰撞理论与恢复系数方程,推导得到碰撞时系统的外部碰撞冲量求解模型;该模型中碰撞点的速度与碰撞冲量之间是解耦的,有利于计算求解。其次,根据高斯最小约束原理和求解得到的接触碰撞前的系统状态量,运用求多变量函数极值的方法建立机械臂系统接触碰撞后瞬时速度求解方程式。最后,以平面三连杆机械臂为实例进行碰撞动力学建模与仿真,研究分析系统发生接触碰撞时所受到的外部碰撞冲量大小以及碰撞前后机械臂角速度和各关节转角的变化规律,求解得到了机械臂发生碰撞后保持原有运动规律不变时各关节所需施加的驱动力矩。研究表明:碰撞发生瞬时各关节将产生刚性冲击;碰撞后瞬时各杆将产生抖动;碰撞产生的冲量由远端关节向近端关节以递减的方式变化,所得结论可为机械臂冲击后的运动轨迹控制提供一定的理论依据。 展开更多
关键词 机械臂 接触碰撞 LAGRANGE方程 高斯最小约束原理
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基于压电驱动浮环轴承间隙可调的涡轮增压器转子瞬变振动主动控制 被引量：1
2
作者 宾光富 钟新利 +2 位作者 张阳演 杨峰 陈安华 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第18期31-41,共11页
针对涡轮增压器转子系统运行过程中频繁启停机、工作转速区间跨度大、转速变化快等条件下振动难以控制的问题,基于人工自愈工程理念,研究全转速范围油膜间隙与转子系统振动响应特性,提出采用压电陶瓷调节浮环轴承外油膜间隙改变系统阻... 针对涡轮增压器转子系统运行过程中频繁启停机、工作转速区间跨度大、转速变化快等条件下振动难以控制的问题,基于人工自愈工程理念,研究全转速范围油膜间隙与转子系统振动响应特性,提出采用压电陶瓷调节浮环轴承外油膜间隙改变系统阻尼从而实现转子系统振动快速、准确的控制。以某型汽油机涡轮增压器转子系统为例,分析推导出轴承油膜阻尼系数与其间隙的三次方成反比特性。构建不同外油膜间隙下浮环轴承转子系统动力学有限元模型,进行时域和频域非线性瞬态响应分析,得到全转速下的通频振幅和振动瀑布图,找出低中高三个转速段下转子系统最小振动幅值所对应的最佳油膜间隙,从而构建出油膜间隙与振动响应的映射矩阵。设计基于压电驱动下轴承座的外油膜间隙调节装置,采用分转速段振动主动控制策略,搭建相应的振动控制模拟试验装置,验证该控制系统的轴承间隙调节时间小于10 ms,最大位移误差小于0.5μm,可满足实时振动控制的要求。该方法可为高速转子机械振动控制提供新的思路。 展开更多
关键词 瞬变振动主动控制 压电驱动 外油膜间隙 振动响应特性 涡轮增压器转子
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基于ADAMS的共轭凸轮打纬机构动态设计与仿真 被引量：5
3
作者 金国光 秦凯旋 +1 位作者 魏展 张阳演 《天津工业大学学报》 CAS 北大核心 2016年第1期65-69,74,共6页
首先,利用Solid Works软件对正余弦组合式加速度运动规律的共轭凸轮打纬机构进行三维建模,在ADAMS软件环境下进行动态仿真,得到的筘座运行响应与理论运动规律几乎一致,验证了样机凸轮廓线设计的正确性;其次,在共轭凸轮的两个滚子与凸轮... 首先,利用Solid Works软件对正余弦组合式加速度运动规律的共轭凸轮打纬机构进行三维建模,在ADAMS软件环境下进行动态仿真,得到的筘座运行响应与理论运动规律几乎一致,验证了样机凸轮廓线设计的正确性;其次,在共轭凸轮的两个滚子与凸轮之间加入碰撞副后,筘座的角加速度波动明显,说明了滚子与凸轮间的接触碰撞会加剧机构振动;滚子与主、副凸轮间接触力交替变化,说明设计的打纬机构能够实现惯性打纬的要求;最后,提出了通过改变筘座材料属性来减小滚子与凸轮间接触力的方法. 展开更多
关键词 ADAMS 共轭凸轮 打纬机构 碰撞副 仿真分析
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高速共轭凸轮引纬机构的设计及动态特性 被引量：2
4
作者 金国光 张阳演 +2 位作者 魏展 陈丽莎 武光涛 《天津工业大学学报》 北大核心 2017年第4期73-78,共6页
针对共轭凸轮引纬机构的引纬要求,分析剑杆的运动规律,采用解析法设计共轭凸轮廓线,进而设计出共轭凸轮引纬机构的虚拟样机.基于ANSYS,采用自由划分网格技术使连杆柔性化,联合ADAMS建立共轭凸轮引纬机构刚柔耦合模型.对共轭凸轮引纬机... 针对共轭凸轮引纬机构的引纬要求,分析剑杆的运动规律,采用解析法设计共轭凸轮廓线,进而设计出共轭凸轮引纬机构的虚拟样机.基于ANSYS,采用自由划分网格技术使连杆柔性化,联合ADAMS建立共轭凸轮引纬机构刚柔耦合模型.对共轭凸轮引纬机构刚体模型和刚柔耦合模型进行运动学仿真分析,并对共轭凸轮进行模态分析.结果表明,刚柔耦合模型运动学仿真所得的剑杆位移和剑杆速度曲线与刚性模型的运动学仿真结果几乎一致,但剑杆加速度曲线有所波动,说明共轭凸轮引纬机构中连杆的弹性变形影响剑杆引纬的稳定性,当主轴转速提高时,影响越来越大;共轭凸轮的工作频率与固有频率相差甚远,在实际工作过程中,所设计的共轭凸轮不会发生共振变形. 展开更多
关键词 高速共轭凸轮 引纬机构 刚柔耦合 虚拟样机
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新时代高校实践育人研究
5
作者 张阳演 刘盈盈 《智库时代》 2020年第27期244-245,共2页
实践育人是高校教育不可或缺的一环,越来越受到社会、高校的重视。本文论述了实践活动对大学生的影响,结合具体实例,分析了实践育人面临的挑战,阐述了实践育人的平台的搭建,提出了实践育人效果的机制。
关键词 大学生 实践育人 育人机制
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大学生暑期“三下乡”社会实践活动浅析--以机械工程学院2019年暑期“三下乡”活动为例
6
作者 张阳演 刘盈盈 《青年与社会》 2019年第34期253-254,共2页
“三下乡”活动是大学生社会实践活动的重要一环,是了解国情、社情的有效途径,是锻炼大学生自身能力、锤炼品格、提高思想认识的宝贵机会。文章以机械工程学院赴衡山县开云镇历史成就观察团2019年暑期“三下乡”社会实践活动为例,讨论... “三下乡”活动是大学生社会实践活动的重要一环,是了解国情、社情的有效途径,是锻炼大学生自身能力、锤炼品格、提高思想认识的宝贵机会。文章以机械工程学院赴衡山县开云镇历史成就观察团2019年暑期“三下乡”社会实践活动为例,讨论大学生暑期“三下乡”活动的意义,分析存在的问题,并提出有效的解决方案,促进育人实效,强化学生为基层群众服务的能力,扩大活动影响力。 展开更多
关键词 大学生 “三下乡”活动 社会实践
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高速凸轮机构动力学分析及模态截断 被引量：14
7
作者 金国光 魏展 +1 位作者 秦凯旋 张阳演 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第13期227-234,共8页
高速凸轮机构广泛应用于车辆、纺织和印刷等机械中,对其进行动力学问题研究是提高机械性能的基础和关键。采用有限元法对凸轮机构柔性构件进行离散化处理,结合模态综合技术和Kane方程建立刚柔耦合凸轮系统动力学模型,所得动力学方程是... 高速凸轮机构广泛应用于车辆、纺织和印刷等机械中,对其进行动力学问题研究是提高机械性能的基础和关键。采用有限元法对凸轮机构柔性构件进行离散化处理,结合模态综合技术和Kane方程建立刚柔耦合凸轮系统动力学模型,所得动力学方程是一个更具一般性的柔性梁类动力学方程,且该方程在模态坐标下更便于计算机求解运算。通过对系统模态分析和动力学方程求解来分析其动态性能,在了解系统动态性能的同时进行模态截断研究。对截取不同阶数的动力学模型进行仿真,分析模态截取阶数对计算精度和计算速度的影响。研究结果对判断实际应用中的高速凸轮系统是否需要进行动力学分析具有重要指导意义,也为该类机构的动力学建模和模态特性研究提供依据。 展开更多
关键词 高速凸轮 有限元 动力学 模态
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铰接摆杆截面尺寸对高速共轭凸轮引纬机构弹性动力学影响
8
作者 张阳演 宾光富 +1 位作者 金国光 岳文辉 《机械设计》 CSCD 北大核心 2022年第11期48-53,共6页
针对共轭凸轮引纬机构中铰接摆杆的截面尺寸影响引纬机构运动精度与可靠性问题,将引纬机构中的铰接杆件等效为梁单元,考虑铰接杆件的横向位移、纵向位移和扭转变形,基于有限元法和拉格朗日方程建立了铰接杆件运动微分方程,进而推导出系... 针对共轭凸轮引纬机构中铰接摆杆的截面尺寸影响引纬机构运动精度与可靠性问题,将引纬机构中的铰接杆件等效为梁单元,考虑铰接杆件的横向位移、纵向位移和扭转变形,基于有限元法和拉格朗日方程建立了铰接杆件运动微分方程,进而推导出系统弹性运动微分方程。采取运动弹性动力分析方法,分析摆杆的截面尺寸和主轴转速对杆件动态响应、动应力的影响。研究结果表明:增加摆杆的高度比增加宽度更能减少摆杆的动应力和弹性变形,摆杆的高度提高50%,与机架相连的摆杆端点处的扭转变形峰值将减少约54%,摆杆的动应力峰值将减少约71%;随着主轴转速的提高,相同结构尺寸下摆杆的动态响应和动应力将增大。 展开更多
关键词 摆杆 弹性动力学 弹性变形 动应力
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