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多管火箭炮刚柔耦合多体发射动力学仿真研究 被引量:31
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作者 冯勇 马大为 +1 位作者 薛畅 陈兵 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第3期545-548,共4页
以多刚体动力学和柔性多体动力学理论为基础,建立了刚柔耦合多体系统动力学方程;应用ADAMS、ANSYS软件,通过建立ADAMS模型,并在模型中引入柔性定向管,对某火箭炮系统进行了发射动力学仿真和分析,得到了全炮的受力及振动情况,为今后更精... 以多刚体动力学和柔性多体动力学理论为基础,建立了刚柔耦合多体系统动力学方程;应用ADAMS、ANSYS软件,通过建立ADAMS模型,并在模型中引入柔性定向管,对某火箭炮系统进行了发射动力学仿真和分析,得到了全炮的受力及振动情况,为今后更精确的研究火箭炮的发射过程动力学特性提供了理论参考。 展开更多
关键词 振动与波 刚柔耦合多体动力学 拉格朗日方程 多管火箭炮 发射动力学
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多体系统Lagrange方程数值算法的研究进展 被引量:24
2
作者 王琪 陆启韶 《力学进展》 EI CSCD 北大核心 2001年第1期9-17,共9页
Lagrange方法是建立多体系统动力学方程的普遍方法之一,其方程的形式为常微分方程组或微分一代数方程组,数值计算与数值分析是研究多体系统动力学特性的重要方法.本文简要介绍了多体系统动力学方程的第一、二类Lagran... Lagrange方法是建立多体系统动力学方程的普遍方法之一,其方程的形式为常微分方程组或微分一代数方程组,数值计算与数值分析是研究多体系统动力学特性的重要方法.本文简要介绍了多体系统动力学方程的第一、二类Lagrange方程和修正的Laglange方程的基本形式及这些方程的正则形式,着重介绍了正则方程在数值计算中的特点,就多体系统Lagrange方程的隐式算法、辛算法和多体系统动力学特性的数值分析方法(包括数值仿真、Poincax6映射和LyaPunov指数的计算方法)的研究现状进行了综述. 展开更多
关键词 多体系统 lagrange方程 数值方法 非线性动力学
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SCARA机器人的拉格朗日动力学建模 被引量:27
3
作者 崔敏其 《机械设计与制造》 北大核心 2013年第12期76-78,共3页
以SCARA型四自由度机器人为研究对象,采用Denavit-Hartenberg方法建立SCARA机器人的运动学模型,重点使用拉格朗日公式法对SCARA机器人的动力学模型进行了详细地推导,并得出SCARA机器人的动力学方程。同时归纳使用拉格朗日公式法推导机... 以SCARA型四自由度机器人为研究对象,采用Denavit-Hartenberg方法建立SCARA机器人的运动学模型,重点使用拉格朗日公式法对SCARA机器人的动力学模型进行了详细地推导,并得出SCARA机器人的动力学方程。同时归纳使用拉格朗日公式法推导机器人动力学模型的一般方法,该方法适用于其他构型机器人的动力学建模。最后对机械臂动力学方程的一般形式进行解析。使用拉格朗日公式法获得准确的机器人动力学模型可以为机器人的结构设计、关键件的选型以及控制器的设计和仿真提供依据。 展开更多
关键词 SCARA机器人 动力学模型 拉格朗日动力学公式 动力学仿真
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改进的6-DOF并联机器人Lagrange动力学模型及其并行处理 被引量:15
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作者 王常武 孔令富 +1 位作者 韩佩富 赵立强 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2000年第3期78-79,93,共3页
文章对6-DOF并联机器人Lagrange动力学模型作了深入研究,提出一种结构清晰,物理意义明确的简便算法,并对其并行算法及实现问题进行了研究。
关键词 并联机器人 动力学模型 计算机 并行处理
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新型驱动冗余并联机构动力学建模及简化分析 被引量:22
5
作者 牛雪梅 高国琴 +1 位作者 刘辛军 鲍智达 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第19期41-49,共9页
动力学模型是进行动力学特性分析的基础,同时也是实现机构高精度时实控制的前提。以一种新型驱动冗余并联机构为研究对象,采用Lagrange方程法建立了基于工作空间的动力学模型,并借助最小2范数法实现机构工作空间的非约束等效广义力到轴... 动力学模型是进行动力学特性分析的基础,同时也是实现机构高精度时实控制的前提。以一种新型驱动冗余并联机构为研究对象,采用Lagrange方程法建立了基于工作空间的动力学模型,并借助最小2范数法实现机构工作空间的非约束等效广义力到轴向驱动力的优化。由于机构动力学方程存在非线性和强耦合特性,计算量大,难以满足实时控制要求,为此,通过对机构各主要构件所引入的驱动力的分析,提出基于RBF神经网络误差补偿的动力学模型简化方案。仿真结果验证了所建模型的正确性和模型简化方法的有效性。 展开更多
关键词 并联机构 冗余驱动 动力学建模 lagrange方程 简化策略
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基于Lagrange方法的3-PRS并联机构动力学分析 被引量:19
6
作者 赵俊伟 李雪锋 陈国强 《机械设计与研究》 CSCD 北大核心 2015年第2期1-5,共5页
以一种3-PRS并联机器人为研究对象,建立动力学方程。首先,推导此种并联机器人动平台的6个参数之间的关系。然后,通过Lagrange方程推导出此3-PRS并联机器人的动力学模型,并分析此并联机器人的动力学特性。通过算例,讨论了此并联机器人等... 以一种3-PRS并联机器人为研究对象,建立动力学方程。首先,推导此种并联机器人动平台的6个参数之间的关系。然后,通过Lagrange方程推导出此3-PRS并联机器人的动力学模型,并分析此并联机器人的动力学特性。通过算例,讨论了此并联机器人等效质量、驱动力的变化规律。结果表明,机构位形对等效质量和驱动力的影响很大,驱动力对等效质量的变化很敏感。此研究对进一步分析此类3-PRS并联机器人的动态特性、优化机构设计及控制系统提供了有益指导。 展开更多
关键词 3–PRS并联机器人 运动学分析 动力学分析 lagrange方程
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挠性多体航天器姿态动力学建模与分析 被引量:12
7
作者 刘莹莹 周军 《飞行力学》 CSCD 北大核心 2005年第3期60-63,共4页
针对带有多个挠性附件以及天线转动机构的卫星等多体航天器,利用伪坐标L agrange方程建立了系统的姿态动力学模型。通过仿真计算,分析了星体与天线运动的耦合特性,以及挠性附件干扰对卫星姿态的影响,验证了数学模型的正确性。
关键词 挠性航天器 多体航天器 卫星 lagrange方程 动力学建模
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输电线巡检机器人动力学建模与DME评价 被引量:13
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作者 李小彭 尚东阳 +1 位作者 李凡杰 曹伟龙 《东北大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第9期1280-1284,共5页
以新设计的输电线巡检机器人为具体研究对象,采用D-H法推导出机器人的雅可比矩阵;然后建立输电线巡检机器人的Lagrange动力学模型,进而依据机器人动力学模型求得输电线巡检机器人的操作臂惯性矩阵,提出了基于操作臂惯性矩阵所建立的机... 以新设计的输电线巡检机器人为具体研究对象,采用D-H法推导出机器人的雅可比矩阵;然后建立输电线巡检机器人的Lagrange动力学模型,进而依据机器人动力学模型求得输电线巡检机器人的操作臂惯性矩阵,提出了基于操作臂惯性矩阵所建立的机器人动力学评价指标:动态可操作性椭球(DME:dynamic operability ellipsoid)评价指标;最后结合逆运动学的反解,建立了不同空间轨迹坐标下的动态可操作性衡量指标,获得机器人动力学性能最佳的越障轨迹.通过机器人跨越绝缘子障碍的实验证明了所提动力学评价方法的有效性. 展开更多
关键词 巡检机器人 lagrange动力学 动态可操作性椭球(DME) 越障轨迹 动力学评价方法
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液压挖掘机工作装置动力学分析与仿真研究 被引量:11
9
作者 李渊博 何清华 张大庆 《机床与液压》 北大核心 2006年第10期170-171,共2页
应用机器人学理论,建立了三自由度液压挖掘机工作装置的运动学和拉格朗日动力学模型,得出了工作装置关节转矩与铲斗末端位置、速度和加速度之间的关系,并用M atlab对末端沿直线轨迹运动时的动力学进行了仿真。研究结果可以用于挖掘机工... 应用机器人学理论,建立了三自由度液压挖掘机工作装置的运动学和拉格朗日动力学模型,得出了工作装置关节转矩与铲斗末端位置、速度和加速度之间的关系,并用M atlab对末端沿直线轨迹运动时的动力学进行了仿真。研究结果可以用于挖掘机工作装置的轨迹规划和运动控制。 展开更多
关键词 液压挖掘机 运动学 拉格朗日动力学 仿真
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3-RS并联机器人的动力学分析 被引量:10
10
作者 刘善增 余跃庆 +2 位作者 刘庆波 佀国宁 王雯静 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第15期1778-1781,共4页
基于Lagrange方程导出了3-RS并联机器人的动力学模型,分析了该并联机器人的动力学特性。通过实例讨论了3-RS并联机器人的等效转动惯量、驱动力/力矩和能耗的变化规律。结果表明,对于给定的运动规律,机构的位形对系统的等效转动惯量... 基于Lagrange方程导出了3-RS并联机器人的动力学模型,分析了该并联机器人的动力学特性。通过实例讨论了3-RS并联机器人的等效转动惯量、驱动力/力矩和能耗的变化规律。结果表明,对于给定的运动规律,机构的位形对系统的等效转动惯量和驱动力/力矩的影响很大。 展开更多
关键词 并联机器人 动力学分析 lagrange方程 驱动力/力矩
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从动轮式溜冰机器人原理与直线溜冰时的动力学性能分析 被引量:10
11
作者 宋立博 吕恬生 袁池 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第7期1027-1031,共5页
综合轮式和腿式机器人的优点 ,提出基于溜冰原理的从动轮式溜冰机器人概念 .讨论了大腿运动型和小腿运动型溜冰机器人的结构图 .以小腿运动型溜冰机器人为例 ,运用非完整约束存在时的广义 Lagrange- Routh方程推导了机器人直线溜冰时的... 综合轮式和腿式机器人的优点 ,提出基于溜冰原理的从动轮式溜冰机器人概念 .讨论了大腿运动型和小腿运动型溜冰机器人的结构图 .以小腿运动型溜冰机器人为例 ,运用非完整约束存在时的广义 Lagrange- Routh方程推导了机器人直线溜冰时的运动微分方程 ,并讨论了机器人在各步态时的位姿 ,利用 展开更多
关键词 溜冰机器人 非完整约束 lagrange方程 直线溜冰 动力学性能 从动轮式
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冲击动力学研究中实测波信息的解读分析 被引量:11
12
作者 王礼立 朱珏 赖华伟 《高压物理学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第4期279-285,共7页
分析了多点测量技术在解读和分析实测冲击波信息时的重要性和难点,提出了将Lagrange多点测量反分析与Hopkinson压杆技术相结合的新方法,解决了在同一个Lagrange位置上难以同时测量应力和质点速度波形的难题,对试样上不同Lagrange位置处... 分析了多点测量技术在解读和分析实测冲击波信息时的重要性和难点,提出了将Lagrange多点测量反分析与Hopkinson压杆技术相结合的新方法,解决了在同一个Lagrange位置上难以同时测量应力和质点速度波形的难题,对试样上不同Lagrange位置处实测质点速度波形进行了解读分析,由n个实测质点速度波形信息得到了各Lagrange位置处的动态应力-应变关系。以有机玻璃和水泥砂浆两种粘弹性试样为例,进行了数值计算,验证了该方法的可行性和有效性。 展开更多
关键词 冲击动力学 多点测量 lagrange分析 Hopkinson压杆技术 动态应力-应变关系
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果蔬采摘机械臂结构设计与性能测试 被引量:11
13
作者 王丽丽 范晋伟 +3 位作者 赵博 韦崇峰 孙小文 胡小安 《农业工程》 2017年第2期107-113,23,共8页
针对作业空间较小的大棚果蔬采摘环境,研制了串联式4自由度关节型果蔬采摘机械臂。采用Solid Works建立了机械臂的3维模型,在拉格朗日法建立动力学分析模型的基础上,利用ANSYS和ADAMS分析软件,对机械臂进行静态结构分析和运动学、动力... 针对作业空间较小的大棚果蔬采摘环境,研制了串联式4自由度关节型果蔬采摘机械臂。采用Solid Works建立了机械臂的3维模型,在拉格朗日法建立动力学分析模型的基础上,利用ANSYS和ADAMS分析软件,对机械臂进行静态结构分析和运动学、动力学仿真分析。静力学仿真结果表明,机械臂的最大应力为8.181 8 MPa,最大形变为0.000 329 11 m,结构设计合理,强度符合要求;运动学仿真结果表明,机械臂可以精确到达目标位置,运动过程平稳;动力学仿真结果表明,各关节的最大力矩均在安全合理的范围。为进一步验证设计的合理性,对研制的果蔬采摘机械臂进行了性能测试,结果表明机械臂定位精度最大误差±2.5 mm,平均误差±1.1 mm,带载能力3 kg,机械臂运动平稳,可以满足果蔬采摘作业要求。 展开更多
关键词 机械臂 拉格朗日法 静力学 运动学 动力学 果蔬采摘
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旋转式多臂机提综机构动力学分析与优化 被引量:10
14
作者 金国光 魏晓勇 +2 位作者 魏展 畅博彦 张旭阳 《纺织学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第9期160-168,共9页
为提高旋转式多臂机的整体性能,对提综机构进行深入的动力学特性研究。首先,基于凸轮机构的解析法设计理论,结合织机开口工艺要求,设计出旋转式多臂机提综机构凸轮廓线,应用Lagrange方程建立机构的动力学模型,并对机构进行运动学分析;其... 为提高旋转式多臂机的整体性能,对提综机构进行深入的动力学特性研究。首先,基于凸轮机构的解析法设计理论,结合织机开口工艺要求,设计出旋转式多臂机提综机构凸轮廓线,应用Lagrange方程建立机构的动力学模型,并对机构进行运动学分析;其次,建立机械系统动力学自动分析(ADAMS)虚拟样机模型,对比分析Mat Lab数值仿真和ADAMS虚拟仿真所求大圆盘驱动力矩的一致性,验证所建动力学模型的正确性和有效性;最后,依据所构建的动力学模型,分别就大圆盘转速、综框的材料及动程、凸轮廓线对大圆盘驱动力矩的影响进行仿真分析和优化。结果表明:减小综框质量和综框动程和采用五次项修正等速运动规律的提综凸轮廓线,均可减小大圆盘驱动力矩的波动幅值,改善提综机构整体动力学性能。 展开更多
关键词 提综机构 凸轮廓线 lagrange方程 动力学
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机械原理课程设计中机器人机构的动力学建模与仿真 被引量:10
15
作者 陈修龙 陈天祥 《实验室研究与探索》 CAS 北大核心 2021年第2期109-114,共6页
为培养学生的机构分析能力,在机械原理课程设计中对3-PRR并联机器人机构动力学建模分析进行研究。推导出3-PRR并联机构位置反解、速度反解和加速度反解等方程。基于第2类拉格朗日方程建立3-PRR并联机器人机构逆动力学模型,据此求出各驱... 为培养学生的机构分析能力,在机械原理课程设计中对3-PRR并联机器人机构动力学建模分析进行研究。推导出3-PRR并联机构位置反解、速度反解和加速度反解等方程。基于第2类拉格朗日方程建立3-PRR并联机器人机构逆动力学模型,据此求出各驱动关节的驱动力。在空载和负载两种情况下进行数值计算,经过与Adams仿真结果对比分析,验证了动力学建模的正确性。本研究为平面3自由度并联机器人机构运动学建模和动力学建模分析提供了有效的方法,为实物样机的优化设计奠定了理论基础。 展开更多
关键词 并联机器人机构 拉格朗日方程 动力学建模 驱动力
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医疗助力下肢外骨骼设计及动力学仿真分析 被引量:9
16
作者 刘小龙 赵彦峻 +2 位作者 葛文庆 王滢 张忠东 《工程设计学报》 CSCD 北大核心 2016年第4期327-332,共6页
针对人体下肢受伤康复等问题,设计了医疗助力下肢外骨骼机器人.对下肢外骨骼系统进行了基本结构设计,把下肢运动分单腿、双腿支撑的不同时期,进行了下肢外骨骼系统动力学计算.通过Lagrange方程,得到各关节力矩计算公式,建立了三维模型,... 针对人体下肢受伤康复等问题,设计了医疗助力下肢外骨骼机器人.对下肢外骨骼系统进行了基本结构设计,把下肢运动分单腿、双腿支撑的不同时期,进行了下肢外骨骼系统动力学计算.通过Lagrange方程,得到各关节力矩计算公式,建立了三维模型,利用基于接口的协同仿真技术并结合ADAMS和MATLAB软件对外骨骼进行联合仿真,得到单腿支撑时期各关节角度变化曲线及力矩变化曲线,对比仿真数据和理论计算数据,验证了理论模型的合理性.通过下肢外骨骼仿真分析设计,为后期下肢外骨骼运动控制及模型制造提供重要数据与理论基础. 展开更多
关键词 下肢外骨骼 动力学计算 lagrange方程 仿真分析
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基于拉格朗日力学的伞-弹系统动力学模型 被引量:9
17
作者 朱勇 刘莉 《航空学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第7期1208-1213,共6页
为了回避牛顿力学体系在多体动力学建模过程中存在的复杂约束力求解问题,以拉格朗日力学体系为基础,从分析力学的角度出发,建立了铅垂平面内降落伞-弹系统五自由度动力学模型。详细介绍了拉格朗日力学体系动力学建模过程,推导了铅垂平... 为了回避牛顿力学体系在多体动力学建模过程中存在的复杂约束力求解问题,以拉格朗日力学体系为基础,从分析力学的角度出发,建立了铅垂平面内降落伞-弹系统五自由度动力学模型。详细介绍了拉格朗日力学体系动力学建模过程,推导了铅垂平面内伞-弹系统动能公式,解决了伞-弹系统广义力求解问题,给出了伞-弹所受空气动力的广义力表示。算例将建立的伞-弹系统模型和牛顿力学体系下简化的伞-弹模型进行对比,两种模型计算结果吻合,验证了本文模型的正确性。降落伞-弹系统动力学模型验证了拉格朗日力学在常规飞行器动力学建模中的可行性,为使用ADAMS等基于拉格朗日力学思想建模的商业软件进行伞-弹系统动力学求解提供理论依据,可以用于指导伞-弹系统的分析和设计。 展开更多
关键词 降落伞 多体动力学 拉格朗日力学 飞行力学 外弹道学
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火炮振动分析与多体系统模型研究 被引量:8
18
作者 王德石 史跃东 《动力学与控制学报》 2012年第4期303-324,共22页
研究火炮振动对于提高射击精度有重要意义. 冲击激励的特殊性和机械系统的复杂性,使火炮振动成为长期关注的经典问题,建立逼近火炮真实运动状态的动力学模型、分析掌握各种冲击作用下的振动特性,是火炮振动的核心研究分支. 本文在发展... 研究火炮振动对于提高射击精度有重要意义. 冲击激励的特殊性和机械系统的复杂性,使火炮振动成为长期关注的经典问题,建立逼近火炮真实运动状态的动力学模型、分析掌握各种冲击作用下的振动特性,是火炮振动的核心研究分支. 本文在发展多刚体与多柔体系统动力学理论的基础上,研究了火炮动力学的 Lagrange 方程及 Guass 变分建模方法,并由其建立了火炮振动的刚性、刚柔耦合多体系统模型; 针对案例分别研究了火炮系统的冲击响应规律及固有振动特性,获得了火炮振动与其结构参数的内在联系. 研究结果对于改善火炮的振动性能、提高射击精度,具有理论指导意义和工程应用价值. 展开更多
关键词 火炮与射击精度 振动与冲击 多体动力学 lagrange方程 Guass变分原理
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基于Lagrange方法的平面双摆机构多体动力学研究 被引量:8
19
作者 刘艳梨 朱永梅 《机械设计与制造》 北大核心 2009年第5期75-77,共3页
详细叙述了Lagrange方法的理论体系;针对一种平面双摆机构进行了动力学分析,采用Lagrange方法建立动力学模型;结合纽马克法,用VC++编制了自动建立平面双摆机构动力学模型的计算机程序,通过MATLAB软件模拟了平面双摆机构模型微振动时旋... 详细叙述了Lagrange方法的理论体系;针对一种平面双摆机构进行了动力学分析,采用Lagrange方法建立动力学模型;结合纽马克法,用VC++编制了自动建立平面双摆机构动力学模型的计算机程序,通过MATLAB软件模拟了平面双摆机构模型微振动时旋转角位移的动力学响应情况;从而为这种机构动力学特性的深入分析和结构优化设计提供了参考。 展开更多
关键词 动力学 lagrange方法 平面双摆机构 纽马克法
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精确Cosserat弹性杆动力学的分析力学方法 被引量:8
20
作者 薛纭 翁德玮 陈立群 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2013年第4期312-318,共7页
以脱氧核糖核酸和工程中的细长结构为背景,大变形大范围运动的弹性杆动力学受到关注.将分析力学方法运用到精确Cosserat弹性杆动力学,旨在为前者拓展新的应用领域,为后者提供新的研究方法.基于平面截面假定,在弯扭基础上再计及拉压和剪... 以脱氧核糖核酸和工程中的细长结构为背景,大变形大范围运动的弹性杆动力学受到关注.将分析力学方法运用到精确Cosserat弹性杆动力学,旨在为前者拓展新的应用领域,为后者提供新的研究方法.基于平面截面假定,在弯扭基础上再计及拉压和剪切变形形成精确Cosserat弹性杆模型.用刚体运动的概念描述弹性杆的变形,导出弹性杆变形和运动的几何关系;在定义截面虚位移及其变分法则的基础上,建立用矢量表达的d’Alembert-Lagrange原理,在线性本构关系下化作分析力学形式,并导出Lagrange方程和Nielsen方程,定义正则变量后化作Hamilton正则方程;对于只在端部受力的弹性杆静力学,导出了将守恒量预先嵌入的Lagrange方程,并讨论了其首次积分.从弹性杆的d’Alembert-Lagrange原理导出积分变分原理,在线性本构关系下化作Hamilton原理.形成的分析力学方法使弹性杆的全部动力学方程具有统一的形式,为弹性杆动力学的对称性和守恒量的研究及其数值计算铺平道路. 展开更多
关键词 精确Cosserat弹性杆 分析动力学方法 变分原理 lagrange方程
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