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考虑运动副间隙的机构动态特性研究 被引量:70
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作者 白争锋 赵阳 赵志刚 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2011年第11期17-20,41,共5页
为了研究运动副间隙对机构系统动态特性的影响,建立一种改进的间隙非线性连续接触碰撞力的混合模型,同时采用修正的库仑摩擦模型描述间隙处的摩擦作用,然后将间隙接触碰撞模型嵌入到ADAMS机械系统动力学分析软件中,以四连杆机构为对象,... 为了研究运动副间隙对机构系统动态特性的影响,建立一种改进的间隙非线性连续接触碰撞力的混合模型,同时采用修正的库仑摩擦模型描述间隙处的摩擦作用,然后将间隙接触碰撞模型嵌入到ADAMS机械系统动力学分析软件中,以四连杆机构为对象,建立了含间隙机构的动力学模型并进行动力学仿真分析,仿真结果可以准确地预测运动副间隙对机构动态特性的影响,为机构设计提供了参考和依据,并且建立的间隙接触碰撞力的混合模型拓展了间隙铰接触碰撞动力学建模与含间隙机构动力学特性的研究,有利于工程实际应用。 展开更多
关键词 运动副间隙 接触碰撞 摩擦 动态特性
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基于Pro/E和ADAMS的齿轮啮合精确动力学仿真 被引量:32
2
作者 李昌 韩兴 孙志礼 《机械与电子》 2008年第1期55-58,共4页
将Pro/E三维建模软件和ADAMS动力学仿真软件相结合,以标准渐开线直齿圆柱齿轮为例,进行了齿轮啮合的精确动力学仿真。通过Pro/E二次开发,实现了基于标准渐开线方程和过渡曲线方程的齿轮精确参数化建模。基于多体动力学的接触碰撞算法,利... 将Pro/E三维建模软件和ADAMS动力学仿真软件相结合,以标准渐开线直齿圆柱齿轮为例,进行了齿轮啮合的精确动力学仿真。通过Pro/E二次开发,实现了基于标准渐开线方程和过渡曲线方程的齿轮精确参数化建模。基于多体动力学的接触碰撞算法,利用ADAMS软件实现了齿轮啮合的动力学仿真。通过这种建模设计和动力学仿真方法,最大限度地将问题解决在设计阶段,节省设计经费,缩短设计周期。 展开更多
关键词 PRO/E二次开发 齿轮啮合 接触碰撞 ADAMS动力学仿真
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考虑杆件柔性和铰间隙的可展结构动力学数值模拟 被引量:27
3
作者 阎绍泽 申永胜 陈洪彬 《清华大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第2期145-148,共4页
为了保证空间可展结构可靠地运行,需精确预测在轨运行中可展结构动力学性能,在动力学模型中应考虑铰间隙和构件柔性的影响。该文采用间隙铰的非线性弹簧阻尼模型,构造可展结构动力学方程。分别对理想连接铰、考虑铰间隙、以及考虑构件... 为了保证空间可展结构可靠地运行,需精确预测在轨运行中可展结构动力学性能,在动力学模型中应考虑铰间隙和构件柔性的影响。该文采用间隙铰的非线性弹簧阻尼模型,构造可展结构动力学方程。分别对理想连接铰、考虑铰间隙、以及考虑构件柔性等3种情况的典型可展结构进行动力学模拟。仿真结果表明间隙和构件柔性对可展结构动力学性能有较大影响:连接间隙导致销轴与孔体产生一系列内碰撞,且初始碰撞接触力较大;考虑构件柔性后,间隙处产生的碰撞力减小,接触时间增长,销轴与孔体的接触碰撞区域扩大;间隙还引起了中心体姿态角速度的扰动。 展开更多
关键词 数值模拟 可展结构 间隙 柔性构件 接触碰撞 动力学特性 航天工程
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飞机层合风挡鸟撞击有限元数值模拟 被引量:20
4
作者 王爱俊 乔新 厉蕾 《航空学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1998年第4期446-450,共5页
建立了鸟撞击层合风挡三维有限元分析模型,对层合材料采用具有失效模型的率型本构模型,用非线性接触—碰撞有限元程序模拟了飞机层合风挡的鸟撞击动响应过程,给出了层合风挡鸟撞的计算实例,讨论了层合风挡结构被鸟冲击变形破坏的机... 建立了鸟撞击层合风挡三维有限元分析模型,对层合材料采用具有失效模型的率型本构模型,用非线性接触—碰撞有限元程序模拟了飞机层合风挡的鸟撞击动响应过程,给出了层合风挡鸟撞的计算实例,讨论了层合风挡结构被鸟冲击变形破坏的机理,数值模拟结果为层合风挡抗鸟撞击叠层设计提供了理论依据。 展开更多
关键词 飞机 风挡 有限元 接触碰撞 鸟撞击 座舱罩
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航天器贮箱大幅液体晃动三维质心面等效模型研究 被引量:22
5
作者 黄华 杨雷 +1 位作者 张熇 曲广吉 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第1期55-59,共5页
针对航天器贮箱内的大幅液体晃动建立了三维质心面等效模型,此模型将贮箱内液体等效为位于液体质心处的质点,该质心点可以在质心约束面内任意运动,同时利用质心点动力学方程及接触碰撞模型近似计算液体晃动对贮箱的作用力。质心面等效... 针对航天器贮箱内的大幅液体晃动建立了三维质心面等效模型,此模型将贮箱内液体等效为位于液体质心处的质点,该质心点可以在质心约束面内任意运动,同时利用质心点动力学方程及接触碰撞模型近似计算液体晃动对贮箱的作用力。质心面等效模型的数值仿真结果与基于VOF方法的流体动力学数值计算结果基本吻合,从而验证了质心面等效模型用于航天器贮箱大幅液体晃动分析的有效性。 展开更多
关键词 大幅液体晃动 质心面等效模型 接触碰撞 球形贮箱 球冠形贮箱
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钻柱结构与井壁岩石互作用下系统耦合非线性动力学研究 被引量:18
6
作者 朱才朝 冯代辉 +1 位作者 陆波 杨迎新 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第5期145-149,共5页
在石油钻井过程中,钻柱的运动过程相当复杂,不仅存在纵向、横向和扭转振动,而且还与井壁发生随机接触碰撞。在考虑钻头与岩石互作用随机载荷以及钻柱与井壁接触碰撞随机载荷作用下,建立实态工作状态下钻柱与井壁互作用下钻柱系统纵向、... 在石油钻井过程中,钻柱的运动过程相当复杂,不仅存在纵向、横向和扭转振动,而且还与井壁发生随机接触碰撞。在考虑钻头与岩石互作用随机载荷以及钻柱与井壁接触碰撞随机载荷作用下,建立实态工作状态下钻柱与井壁互作用下钻柱系统纵向、横向、扭转耦合非线性动力学模型,研究高度耦合非线性动力学模型的数值计算方法,探讨钻柱在钻井过程中运动规律、力学性能,为实态工作工况下钻柱系统耦合非线性动力学奠定理论基础,具有重要的理论意义和学术价值。 展开更多
关键词 钻柱 动力学 有限元 接触碰撞 耦合分析
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考虑变工况冲击的齿轮动态啮合力分析 被引量:21
7
作者 冯海生 王黎钦 +2 位作者 郑德志 赵小力 戴光昊 《振动.测试与诊断》 EI CSCD 北大核心 2015年第2期212-217,394,共6页
为研究变工况冲击对齿轮传动系统动特性影响,基于弹塑性接触理论,给出一种可以考虑变工况冲击、啮入冲击、节点冲击的齿轮接触碰撞力参数预估算法,并结合多体动力学软件建立柔性齿轮传动系统动力学模型。该模型和算法可用于大接触变形... 为研究变工况冲击对齿轮传动系统动特性影响,基于弹塑性接触理论,给出一种可以考虑变工况冲击、啮入冲击、节点冲击的齿轮接触碰撞力参数预估算法,并结合多体动力学软件建立柔性齿轮传动系统动力学模型。该模型和算法可用于大接触变形和承受频繁冲击齿轮传动系统稳态和瞬态动特性分析。研究表明:与啮入冲击导致的稳态动态啮合力相比,变工况冲击引起的瞬态动态啮合力具有幅值大、冲击时间短等特点;在不同工况下,啮入冲击会引起不同周期的齿轮动态啮合力波动;滑动摩擦系数对齿轮切向摩擦力的节点冲击影响更大。研究结果对齿轮的接触碰撞力参数预估及全面认识齿轮传动系统瞬态动特性等研究具有积极的意义。 展开更多
关键词 齿轮传动系统 变工况冲击 柔性体模型 接触碰撞 动态啮合力
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自带冠叶片冠间接触碰撞减振研究 被引量:13
8
作者 武新华 李卫军 《汽轮机技术》 北大核心 2005年第1期41-44,共4页
自带冠叶片因冠间接触碰撞而具有很好的减振效果。文中,自带冠叶片等效为弹簧 -质量模型;冠间的接触碰撞简化为有间隙的弹簧-干摩擦阻尼模型,建立了该结构的振动方程。响应的特性分析结果表明:当冠间的相对位移大于间隙值时,冠间的接触... 自带冠叶片因冠间接触碰撞而具有很好的减振效果。文中,自带冠叶片等效为弹簧 -质量模型;冠间的接触碰撞简化为有间隙的弹簧-干摩擦阻尼模型,建立了该结构的振动方程。响应的特性分析结果表明:当冠间的相对位移大于间隙值时,冠间的接触碰撞起作用,叶片的振动量随间隙的减小而减小;冠间刚度为叶片等效刚度的1. 3倍左右时,减振效果最好。同时,在冠间间隙可调的自带冠叶片冠间接触碰撞振动实验台上,测得了不同间隙下转子升速时叶片根部的动应变。实验结果和计算分析结果基本一致,进一步证明了这种结构是一种很好的减振结构。 展开更多
关键词 自带冠叶片 冠间间隙 接触碰撞 干摩擦 减振实验
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空间伸展机构接触碰撞的动力学分析 被引量:12
9
作者 刘锦阳 洪嘉振 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1997年第3期14-19,25,共7页
本文以子结构离散的柔性多体系统动力学为基础,引入与碰撞有关的约束条件导出了描述碰撞过程的柔性多体系统的动力学方程。通过仿真计算可得到空间伸展机构撞击阶段的时间、构件在碰撞阶段的动力学响应;并从与约束方程相关的Lagr... 本文以子结构离散的柔性多体系统动力学为基础,引入与碰撞有关的约束条件导出了描述碰撞过程的柔性多体系统的动力学方程。通过仿真计算可得到空间伸展机构撞击阶段的时间、构件在碰撞阶段的动力学响应;并从与约束方程相关的Lagrange乘子获得撞击力的变化规律。从而可较全面地描述空间伸展机构整个接触碰撞动力学过程。 展开更多
关键词 空间伸展机构 伸展机构 接触碰撞 多体动力学
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基于碰撞接触的弹管多体动力学建模与仿真 被引量:15
10
作者 徐振钦 马大为 乐贵高 《系统仿真学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第5期965-968,共4页
基于接触碰撞理论,建立了火箭武器发射过程中弹管接触碰撞的多体动力学模型,该碰撞模型充分考虑了影响碰撞刚度和阻尼的因素,尤其是碰撞速度较高时速度对碰撞刚度的影响不能忽略。通过仿真计算,获得了通过一般试验方法较难测试到的碰撞... 基于接触碰撞理论,建立了火箭武器发射过程中弹管接触碰撞的多体动力学模型,该碰撞模型充分考虑了影响碰撞刚度和阻尼的因素,尤其是碰撞速度较高时速度对碰撞刚度的影响不能忽略。通过仿真计算,获得了通过一般试验方法较难测试到的碰撞接触力及火箭弹在管内的复杂运动情况。仿真结果为火箭武器的设计和分析提供了一定的参考价值。 展开更多
关键词 动力学仿真 接触碰撞 弹管间隙 变拓扑
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卫星太阳阵展开锁紧过程冲击振动 被引量:16
11
作者 游斌弟 王兴贵 陈军 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第21期67-76,共10页
为了研究铰链副对卫星太阳阵展开过程接触碰撞的扰动影响,针对其链式拓扑结构漂浮基无根树特点,描述其运动学关系,并利用Largrange和Newton方法推导太阳阵系统递推动力学模型,克服了非线性多自由度系统获得解析解的困难;进一步通过动量... 为了研究铰链副对卫星太阳阵展开过程接触碰撞的扰动影响,针对其链式拓扑结构漂浮基无根树特点,描述其运动学关系,并利用Largrange和Newton方法推导太阳阵系统递推动力学模型,克服了非线性多自由度系统获得解析解的困难;进一步通过动量守恒,并采用非线性弹簧阻尼及摩擦的接触碰撞约束力,构建太阳阵展开过程的广义动力学模型。通过太阳阵展开过程的接触碰撞数值仿真,研究铰链副接触碰撞对卫星太阳阵多体系统的影响,结果较好地预测了太阳阵展开历程及卫星姿态的动态行为,结论对卫星太阳阵展开过程分析与控制具有重要的理论价值及工程实际意义。 展开更多
关键词 卫星太阳阵 铰链副 展开动力学 接触碰撞 多体动力学
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反后坐装置结构布置对炮口振动影响的研究 被引量:15
12
作者 梁传建 杨国来 +2 位作者 葛建立 王晓锋 张振辉 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第10期1209-1214,共6页
大口径火炮炮口振动响应是影响火炮射击密集度的关键因素之一。为了研究减小炮口振动的技术途径,基于非线性有限元理论,考虑机构之间的接触碰撞关系,建立了某大口径火炮样机的发射动力学模型。通过数值计算研究了复进机和驻退机的不同... 大口径火炮炮口振动响应是影响火炮射击密集度的关键因素之一。为了研究减小炮口振动的技术途径,基于非线性有限元理论,考虑机构之间的接触碰撞关系,建立了某大口径火炮样机的发射动力学模型。通过数值计算研究了复进机和驻退机的不同固定方式和不同布置位置对炮口振动的影响规律,分析了不同结构布置下载荷的传递规律。通过对炮口振动响应量进行分析对比,确定了较优的结构布置方案。研究结果对该类火炮的总体结构设计具有一定的参考价值。 展开更多
关键词 兵器科学与技术 非线性有限元 炮口振动 接触碰撞 载荷传递规律
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对接机构隔框锁的接触碰撞动力学研究及仿真 被引量:12
13
作者 陈萌 张新访 +2 位作者 张云清 肖余之 柏合民 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第6期43-49,共7页
为了给空间对接飞行器提供地面试验的参考依据 ,验证隔框锁结构设计的正确性和对接过程的可行性 ,本文针对隔框锁实例 ,在其运动平面内以均匀 B样条曲线拟合锁钩外轮廓 ,并建立起接触碰撞动力学微分方程和仿真模型。分析了刚体碰撞的过... 为了给空间对接飞行器提供地面试验的参考依据 ,验证隔框锁结构设计的正确性和对接过程的可行性 ,本文针对隔框锁实例 ,在其运动平面内以均匀 B样条曲线拟合锁钩外轮廓 ,并建立起接触碰撞动力学微分方程和仿真模型。分析了刚体碰撞的过程、刚性接触的单边约束条件和考虑变形接触的法向力计算方法。文章还提出了基于几何引擎的接触点的实时判别算法 ,并给出了对接完成后锁钩的接触力、动能及动量的仿真曲线图。计算过程稳定、所得结果合理 ,具有重要的参考价值。 展开更多
关键词 对接机构 隔框锁 接触碰撞 动力学 仿真 空间对接
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考虑间隙影响的涡旋压缩机转子系统动态特性研究 被引量:15
14
作者 李超 王海宏 +1 位作者 张晓东 刘竞中 《流体机械》 CSCD 北大核心 2021年第1期43-50,共8页
针对运动副间隙对涡旋压缩机传动系统运行特性的影响问题,基于非线性弹簧阻尼模型和库仑摩擦力模型建立其运动副间隙接触碰撞模型,运用多体动力学理论分析不同间隙条件下曲柄销受力及驱动轴承角加速度等的变化规律,使用有限元方法进一... 针对运动副间隙对涡旋压缩机传动系统运行特性的影响问题,基于非线性弹簧阻尼模型和库仑摩擦力模型建立其运动副间隙接触碰撞模型,运用多体动力学理论分析不同间隙条件下曲柄销受力及驱动轴承角加速度等的变化规律,使用有限元方法进一步分析转子系统在不同角加速度激励下的瞬态动力响应。结果表明:间隙对转子系统的位移、角速度、角加速度的影响程度依次增加,并随着间隙的增大呈现高幅值低频率的现象;曲轴所受应力随间隙的增加而增大,曲柄销与驱动轴承的接触刚度随着间隙的增大而减小,使曲轴临界转速降低,增加了转子发生共振的危险。 展开更多
关键词 涡旋压缩机 转子系统 运动副间隙 接触碰撞 角加速度 瞬态动力学
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柔性多体系统接触碰撞动力学研究 被引量:7
15
作者 丁遂亮 洪嘉振 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第12期1927-1930,共4页
用有限元方法对柔性系统的接触碰撞问题进行了数值仿真计算.以柔性杆与刚块纵向碰撞为例,建立了接触碰撞动力学模型,利用有限元方法建立了接触碰撞期间的动力学方程.通过对不同的参数进行大量的数值仿真,结果表明,有限元方法能够仿真在... 用有限元方法对柔性系统的接触碰撞问题进行了数值仿真计算.以柔性杆与刚块纵向碰撞为例,建立了接触碰撞动力学模型,利用有限元方法建立了接触碰撞期间的动力学方程.通过对不同的参数进行大量的数值仿真,结果表明,有限元方法能够仿真在接触碰撞期间的柔性杆纵向振动的弹性波,碰撞力时间响应的数值解与解析解吻合较好. 展开更多
关键词 柔性多体系统 有限元分析 数值仿真 柔性杆 接触碰撞
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含接触碰撞的变拓扑系统动力学仿真 被引量:12
16
作者 盛秋峰 洪嘉振 +1 位作者 刘铸永 李剑 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第8期1233-1237,共5页
利用计算多体系统动力学理论对变拓扑系统进行建模,引入拓扑切换条件解决以接触碰撞为特征的多刚体系统动力学的变拓扑问题,实现变拓扑系统的连续仿真.同时,考虑到复杂机械系统中存在着多处的机构干涉和限制,提出了多体系统的接触碰撞模... 利用计算多体系统动力学理论对变拓扑系统进行建模,引入拓扑切换条件解决以接触碰撞为特征的多刚体系统动力学的变拓扑问题,实现变拓扑系统的连续仿真.同时,考虑到复杂机械系统中存在着多处的机构干涉和限制,提出了多体系统的接触碰撞模型,研究了多体系统接触碰撞的处理方法,得出了一种有效碰撞点的近似计算方法. 展开更多
关键词 多体系统 变拓扑 接触碰撞
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橡胶缓冲器接触碰撞有限元分析 被引量:12
17
作者 郝长千 唐华平 +1 位作者 聂拓 姜永正 《现代制造工程》 CSCD 北大核心 2009年第3期63-65,共3页
利用ANSYS/LS-DYNA有限元软件对电梯对重碰撞橡胶缓冲器过程进行模拟,分析碰撞过程中不同时刻橡胶缓冲器及电梯对重的动态响应。结果表明该模拟能为研究电梯缓冲器的性能和设计,以及改善结构提供依据,以保证缓冲器在工作中满足技术要求。
关键词 有限元 橡胶缓冲器 接触碰撞
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多体系统多点碰撞接触问题的数值求解方法 被引量:10
18
作者 刘才山 陈滨 +1 位作者 彭瀚 乔勇 《动力学与控制学报》 2003年第1期59-65,共7页
多体系统多点接触碰撞问题可以归结为一个将系统的动力学方程与并协性约束方程相结合的问题.针对这样一个含并协性条件的混合方程组,建立了基于 LCP 格式的包含碰撞/接触问题的多刚体系统动力学分析框架,提出了一种基于步长评价准则的... 多体系统多点接触碰撞问题可以归结为一个将系统的动力学方程与并协性约束方程相结合的问题.针对这样一个含并协性条件的混合方程组,建立了基于 LCP 格式的包含碰撞/接触问题的多刚体系统动力学分析框架,提出了一种基于步长评价准则的变时间步长的数值求解策略,实现了无摩擦情况下多刚体系统多点接触碰撞问题的数值算法.最后给出了数值算例,验证了算法的有效性. 展开更多
关键词 多体动力学 接触碰撞 LCP方法
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含多运动副间隙机构动态特性研究 被引量:13
19
作者 丁键 赵宇 +3 位作者 吴洪涛 陈柏 朱留存 谢亚非 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2014年第5期9-13,共5页
为了研究运动副间隙对机构动态特性的影响,文章基于一种非线性接触碰撞力模型和修正了的库仑摩擦力模型,描述含间隙运动副内关节元素的接触碰撞作用,并在动力学仿真软件ADAMS环境中,以含运动副间隙曲柄滑块机构为例,对其进行动力学仿真... 为了研究运动副间隙对机构动态特性的影响,文章基于一种非线性接触碰撞力模型和修正了的库仑摩擦力模型,描述含间隙运动副内关节元素的接触碰撞作用,并在动力学仿真软件ADAMS环境中,以含运动副间隙曲柄滑块机构为例,对其进行动力学仿真。分别考虑间隙尺寸、间隙位置和类型、曲柄转速以及间隙数目对机构动态特性的影响,拓展了间隙碰撞动力学建模与含间隙机构动力学仿真的研究,为机构的设计提供了重要的参考依据,有利于工程实际应用。 展开更多
关键词 多运动副间隙 接触碰撞 摩擦 动态特性
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关节铰间隙对漂浮基星载天线扰动研究 被引量:12
20
作者 游斌弟 潘冬 赵阳 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第10期2251-2258,共8页
为了研究关节铰间隙对星载天线扰动,建立了铰间隙矢量矩模型,采用非线性弹簧阻尼及修正库仑摩擦建立了铰间隙碰撞力和摩擦力模型;进一步推导了理想铰和含间隙铰变拓扑结构的漂浮基星载天线多体系统动力学模型。通过接触碰撞判别准则,将... 为了研究关节铰间隙对星载天线扰动,建立了铰间隙矢量矩模型,采用非线性弹簧阻尼及修正库仑摩擦建立了铰间隙碰撞力和摩擦力模型;进一步推导了理想铰和含间隙铰变拓扑结构的漂浮基星载天线多体系统动力学模型。通过接触碰撞判别准则,将系统的几何约束转化为力约束,使得系统无拓扑结构变化,便于系统的全局仿真。最后对理想铰与含间隙铰的漂浮基星载天线系统仿真分析,结果表明,较小间隙对星载天线位姿和指向影响很小,但极大增加关节的碰撞力,随着时间流逝,其位姿和指向精度偏差变大,但由于非线性阻尼的存在,碰撞力逐渐变小,最终保持接触状态。结论对星载天线指向精度的分析与控制具有重要的理论价值及工程实际意义。 展开更多
关键词 星载天线 关节间隙 扰动 接触碰撞 指向精度 仿真分析
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