山东省优秀中青年科学家科研奖励基金(BS2012ZZ009)
- 作品数：29 被引量：56H指数：4
- 相关作者：宫金良张彦斐郑洋洋刘建英李春霞更多>>
- 相关机构：山东理工大学密苏里大学歌尔科技有限公司更多>>
- 发文基金：山东省优秀中青年科学家科研奖励基金国家自然科学基金更多>>
- 相关领域：机械工程自动化与计算机技术金属学及工艺电子电信更多>>
- 基于DirectX的六维控制器虚拟仿真
- 2019年
- 提出一种基于宏动3-URS并联机构的六维控制器,在阐明工作原理的基础上,对其空间位姿进行了运动学分析。利用MATLAB进行仿真分析并将结果与标定值进行比较,有效验证了运动学正解的可靠性和设计方案的可行性,为后续的参数优化及控制系统设计提供了必要的理论依据。给出了利用DirectX技术并引入四元数来表示坐标系的旋转变换,根据实时采集到的各关节变量,实现3-URS并联机构在虚拟三维场景中的关联运动,并进行了模拟仿真分析,为今后的深入研究奠定了基础。
- 张彦斐陈超宫金良
- 关键词：并联机构六维控制器DIRECTX
- 弧形薄板机构参数对刚度特性影响规律研究
- 2014年
- 传统柔性铰链四边形结构很难实现大的位移变形,故其应用领域受到一定的限制。通过分析变截面杆件的变形刚度,利用变截面杆件组合形式,得到几种既可以保证变形刚度又可以实现大变形的柔顺四杆机构。利用MATLAB计算分析各机构变形刚度随尺寸参数的变化关系,得到尺寸参数对机构刚度性能的影响,确定机构刚度的主要影响参数,并通过比较几种机构在受相同作用力的条件下变形与尺寸参数的对照关系,得出两种柔顺四杆机构各自的应用场合。
- 马壮张彦斐宫金良
- 关键词：柔性铰链结构参数变截面结构
- 一种基于理想度与粗糙数多属性决策的复杂非线性系统设计方法被引量：2
- 2020年
- 针对产品概念设计阶段设计特性及需求的模糊不确定性,提出了一种基于理想度与粗糙数多属性决策的复杂非线性系统设计方法。确定目标技术系统集合与超系统集合,对子系统进行理想化水平求解;构建系统功能结构模型和产品设计特性层次结构图,并基于粗糙数求解权重因子;计算得出设计需求相对评价结果,确定目标子系统复杂性;借助发明问题解决理论消除系统复杂性。下肢外骨骼工程实例验证了该方法的可行性和有效性。
- 宫金良滕学芳张彦斐
- 关键词：粗糙集理论发明问题解决理论非线性系统
- 基于传递矩阵的柔性精密定位平台刚度建模方法
- 2019年
- 刚度是柔性结构的重要性能指标,间接影响着柔性精密定位系统的分辨率、工作空间和承载能力等性能。针对传统刚度建模方法在精确性、简便性和通用性等综合性能上的不足,充分以矩阵为工具,结合传递矩阵、力平衡方程和位移协调方程,得到了综合性能较好的刚度建模方法。应用该方法求解了二维精密定位平台的刚度参数模型,并与有限元方法求解结果对比,两者误差在8%以内,表明了该方法的精确性,又由于传递矩阵良好的递推性,保证了该方法求解上的简便性。这些特性最终保证了该方法能够更好的为柔性精密定位系统的设计与分析提供可靠的理论依据。
- 贾国朋郑洋洋宫金良张彦斐刘强
- 关键词：刚度精密定位系统传递矩阵
- 面向非线性矛盾目标的微夹持系统参数优化
- 2019年
- 分辨率和最大输出位移是微定位系统互相矛盾的两个关键性能指标,传统以柔度为目标的结构优化设计不能满足系统的这些性能要求。因此,作者建立了综合考虑两者的优化设计模型,并针对该模型含非线性矛盾目标的特点,提出了相应的求解方法。首先,选取对系统性能影响较大的参数作为优化变量,根据各变量间的相互制约关系及设计要求建立约束条件;然后,建立只含优化变量的最大输出位移和分辨率的参数表达式,分别作为目标函数和约束条件函数。最后,采用综合分支定界法、内点法和外点法的合成算法用于求解该类优化模型。该合成算法以应用内点法获得的优化模型的任一可行解为搜索起点,并根据外点法的求解结果,应用分支定界法逐渐缩小最优解的搜索范围,最终求得最优解。将该方法应用于一种微夹持系统,对求解结果分析可得,在分辨率要求的不同取值范围内,分辨率要求对最大输出位移的约束作用的强度是不同的。该综合方法直接考虑系统矛盾目标变量,进行微定位系统参数优化,实现了全局优化。
- 张彦斐贾国朋宫金良王志文
- 关键词：分辨率参数优化优化算法
- 基于约束置换的双驱动微夹持器刚度分析被引量：2
- 2018年
- 刚度是微动机构重要的性能指标之一,准确且简便的刚度求解方法是进一步对微动机构分析与优化的重要前提。为寻找更优的刚度求解方法,根据结构力学中的力法原理探讨了一种新的刚度求解思路:将微动机构视为超静定结构,并用未知力来置换其冗余约束,转化为相应的静定结构。然后通过位移协调求得未知约束力,对外力已知的静定结构进行位移求解,从而得到微动机构的刚度。同时根据平面型微动机构的结构特点对其进行了规范化与简化处理,最终建立了一种适用于平面型微动机构刚度求解的一般性方法,并实现了基于Matlab的规范化求解程序。最后,为验证该程序的求解精度,应用该程序求解了一种结构对称型双驱动微夹持器的整体刚度。通过与有限元方法分析结果的对比试验,表明该方法的刚度误差控制在5%以内,验证了方法的有效性和高精度特性。
- 宫金良贾国朋张彦斐
- 关键词：微夹持器刚度
- 一种2-PPr平面并联机构的静刚度分析被引量：1
- 2015年
- 论文针对2-PPr平面并联机构的静刚度进行了研究,在分析了机构支链类型与受力的情况下,提出了节点位移叠加方法。首先对机构进行子结构划分并分别求各子结构刚度,再对机构进行静力学分析,得出各节点位移,最后应用节点位移叠加方法得出在外力作用下系统末端点的位移,根据外力与机构整体变形之间的关系建立机构整体静刚度模型。通过实例验证了该方法的可行性。
- 关春婉宫金良张彦斐
- 关键词：并联机构静刚度
- 飞秒激光烧蚀血管支架材料的数值模拟
- 2017年
- 为了研究飞秒脉冲激光烧蚀血管支架材料的特性,利用考虑了电子之间热传导项的双温模型,采用有限差分法,对飞秒激光烧蚀NiTi合金的温度场分布进行数值模拟,计算得到了电子温度和晶格温度随时间和烧蚀深度的变化规律,进一步讨论了不同激光能量密度、不同激光脉宽、不同延迟时间对电子和晶格的温度场影响。发现血管支架材料在飞秒激光的作用下,先是电子吸收能量温度快速升高,再通过电声耦合作用将能量传递给晶格,最后两者的温度达到一个平衡状态;激光能量密度主要影响电子的峰值温度和电子与晶格的平衡温度;脉冲宽度主要影响电子的峰值温度和达到峰值温度所用的时间;电子温度随着延迟时间的增加先升高后降低,晶格温度随着延迟时间的增加不断上升。这些理论分析对实际飞秒激光加工血管支架有重要的指导意义。
- 王雷雷郑洋洋霍扬刘建英李春霞卢洋
- 关键词：飞秒激光镍钛合金血管支架电子温度
- 柔性欠驱动机械臂动力学耦合分析被引量：4
- 2017年
- 为建立柔性3R欠驱动机械臂的动力学方程,采用Euler-Bernoulli梁模型并添加经迭代计算的边界条件,对柔性机械臂进行了动力学耦合与仿真分析。在对柔性机械臂进行模态分析的基础上,将柔性机械臂视为包含边界条件的悬臂梁和简支-自由梁模型,采用假设模态法建立柔性3R欠驱动机械臂的动力学模型。仿真结果证明:添加经迭代计算的边界条件的柔性梁模型能更好地反映自由关节的加速度耦合情况。最后对柔性欠驱动机械臂与刚性欠驱动机械臂进行关节耦合指标分析,结果表明柔性欠驱动机械臂的自由关节包含更复杂的耦合情况,对柔性机械臂弹性振动的控制是对柔性欠驱动机械臂控制的关键。
- 刘建英王效岳宫金良
- 关键词：欠驱动柔性机械臂
- 一种冗余输入并联机器人的可控性分析
- 2012年
- 雅可比矩阵是并联机器人输入输出间的重要关系矩阵,能充分反映机器人的运动学性能。通常情况下,并联机器人具有多个运动自由度。为了避免移动和转动两种自由度的不同量纲对分析的影响,基于雅可比矩阵的分解形式,采用条件数倒数对一种冗余输入并联机器人的可控性能进行了研究,能够更贴切的反映并联机器人的位置和姿态运动控制的难易程度。研究的并联机器人采用了对称的支链结构,分析也表明机器人的可控性关于特定平面对称,验证了方法的有效性。
- 张彦斐宫金良
- 关键词：并联机器人条件数
