国家自然科学基金(51105064)
- 作品数：18 被引量：135H指数：6
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- 相关机构：东北大学大连理工大学沈阳发动机设计研究所更多>>
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- 相关领域：机械工程自动化与计算机技术理学电子电信更多>>
- 复合材料层合板相似模型的几何区间确定方法被引量：6
- 2014年
- 针对复合材料层合板类结构的相似试验模型的设计问题,提出一种在固有特性相似的情况下,不完全几何相似(畸变)模型的尺寸区间确定方法。用量纲分析与平衡方程分析相结合,建立层合板模型与原型间的相似关系,导出三种固有特性相似关系式。以一种常用复合材料层合板为例,在深入研究使模型与原型在一阶固有相似(即固有频率成比例映射关系、且振型保持一致)时,畸变模型的尺寸适用区间确定方法的基础上,利用解析和有限元法相对照,最终得到复合材料层合板模型和原型在不同阶次下,固有特性相似的畸变模型几何结构适用区间的确定方法,并进行了试验验证。该研究结果为层合板的相似模型设计问题奠定了理论基础。
- 罗忠朱云鹏陈晓兵赵雪彦王德友
- 关键词：复合材料层合板
- 轴承-转子系统中滚动球轴承的动力学相似设计被引量：8
- 2013年
- 针对轴承-转子系统缩尺模型中轴承的动力学相似设计问题,基于量纲分析法和相似π定理,建立了轴承-转子系统中滚动球轴承模型的动力相似准则,获得了滚动球轴承模型与原型各动力参数的相似关系.在此基础上根据滚动球轴承刚度计算公式得出刚度与基本参数之间的相似关系,并进行了滚动球轴承接触变形和最小油膜厚度的数值验证.最后通过设计实例说明了所建立的相似关系在实际轴承-转子模型设计中的有效性和实用性.
- 罗忠陈晓兵于清文张海军
- 关键词：轴承-转子系统刚度
- 不同边界条件下旋转薄壁短圆柱壳的强迫振动响应计算被引量：9
- 2015年
- 为计算不同边界条件下旋转薄壁短圆柱壳的强迫振动响应特性,在总结前人所提出的两端简支边界条件下旋转有限长圆柱壳自由振动和谐波激励响应计算方法基础上,基于梁函数法,在位移函数的轴向引入含有不同边界条件特征的模态函数,从而得以求解。基于Love壳体理论,利用Harnilton原理建立了旋转薄壁短圆柱壳的振动微分方程,并利用Galerkin法进行离散简化为常微分方程。以简谐激励为例给出了一种以广义坐标形式表示的响应求解方法,由此求解出不同边界约束的旋转薄壁短圆柱壳的响应问题。通过试验对所提出响应计算方法的正确性进行了验证。
- 罗忠王宇孙宁张凯韩清凯
- 形位不确定回转腔体内壁表面的打磨被引量：6
- 2013年
- 提出一种基于逆向工程和阻抗力控制的打磨方法来实现形位、刚度不确定回转腔体内壁表面的精确打磨操作。采用准在线激光测量方法对形位不确定回转腔体内壁表面进行粗、精测量,提取纵截线簇数据,处理后重构内壁曲面。联合阻抗力控制和智能控制方法,提出参考轨迹的模糊调节算法;采用激光探测内壁曲面信息计算参考轨迹,根据接触环境刚度变化,建立模糊调节规则;通过调节因子对当前控制周期的参考轨迹变化量进行调整,使机械手打磨头在回转腔体内具有柔顺控制能力,实现对形位、刚度不确定回转腔体内壁表面的精确打磨。搭建了机器人激光测量与打磨开放式试验平台,进行了力控制打磨试验研究。试验结果表明:采用准在线纵截线激光预测与测量,重构曲面模型的相对平均误差小于0.024%;采用模糊调节力控制算法对固体火箭发动机壳体绝热层内表面进行打磨,目标打磨深度为0.200mm时,打磨正压力相对误差小于±5%,回转腔体内表面打磨深度的相对平均误差为6.5%。结果显示所提方法可实现对具有复杂回转腔体内壁表面的精确打磨。
- 王菲柳洪义罗忠
- 关键词：逆向工程模糊控制机器人
- 薄壁圆柱壳构件受迫振动的响应特征研究被引量：15
- 2015年
- 针对固支-自由约束条件下受径向谐波激励或径向冲击激励的薄壁圆柱壳构件,开展其受迫振动下的响应特征分析。首先基于Love壳体理论建立了薄壁圆柱壳构件的动力学模型,然后,根据固支-自由约束条件特点,采用轴向梁函数和周向三角函数组合的振型函数以及振型叠加法,获得了考虑粘性阻尼的薄壁圆柱壳模态坐标振动方程,进而求解受径向谐波激励或冲击激励的振动响应。通过一个具体算例,进行了不同位置上的响应幅度与相位的变化分析,并对比了模态阻尼比和激励力幅值对响应幅值的影响。
- 王宇罗忠
- 基于可变加权矩阵的机器人雅可比矩阵规范化被引量：6
- 2014年
- 末端同时具有平移和转动自由度的机器人雅可比矩阵量纲不统一,导致灵活性指标计算困难,针对此问题提出一种简洁有效的基于可变加权矩阵的雅可比矩阵规范化方法。分析现有规范化方法的原理和不足,根据机器人灵活性的本质意义,提出使对应末端两类速度的雅可比矩阵行矢量有效相对化是雅可比矩阵规范化的核心问题。从雅可比矩阵条件数的定义和各向同性位形的要求出发,给出了雅可比矩阵规范化的一般思路和方法,定义了可变加权矩阵概念。可变加权矩阵直接由雅可比矩阵自身导出,并用于雅可比矩阵规范化,避免了现有方法需要引入额外参数的缺点和不便,也证明了灵活性是机器人的固有属性,与任何额外引入的参数无关。以6R机器人为例进行的理论推导,和以平面3R机器人和Puma560机器人为例进行的数值仿真,验证了可变加权矩阵方法的有效性。
- 刘志忠柳洪义罗忠王菲
- 关键词：机器人灵活性
- 薄板结构畸变模型的动力学相似设计及几何区间确定被引量：1
- 2015年
- 针对单层弹性薄板、层合板、涂层板及夹层板等常用板类结构的动力学相似试验模型设计,在归纳总结其基本假设及平衡方程的基础上,利用方程分析法,结合结构敏感性分析建立了4种结构悬臂板的畸变动力学相似关系,并进行对比分析;提出1种畸变模型的区间确定方法,基于模型与原型在第1阶固有相似(即固有频率成比例映射关系、且振型保持一致)时畸变模型的尺寸适用区间的确定方法,利用多项式拟合方法,得到单层弹性薄板模型和原型在不同阶次下的相似畸变模型几何结构适用区间的边界值方程。为薄板类结构试验模型的动力学相似设计提供了理论依据。
- 罗忠朱云鹏韩清凯王德友刘永泉
- 关键词：悬臂板航空发动机
- 一种形位不确定回转壳体内壁表面的激光测量与重构方法研究被引量：2
- 2013年
- 针对形位不确定回转壳体内表面的测量及重构问题,提出了一种准在线纵截线测量与曲面重构方法.通过粗、精测量相结合的实现过程,首先根据技术文件提取回转壳体的基本信息,并针对内表面存在的不确定性,建立一种模糊调节规则,对回转壳体内表面的形位进行预测,实时调整激光测量的角度与位置,完成测量.搭建激光测试试验平台,开发了模块化的测试平台软件系统.采用所提方法对回转壳体内表面进行测量试验研究,得到待测回转壳体内表面的三维数据,并进一步根据回转曲面二次加工的要求对曲面的重构方法进行分析,重构回转壳体内壁的三维曲面实体模型.试验结果表明,曲面模型的相对误差绝对值平均值小于0.024%.
- 王菲罗忠柳洪义
- 关键词：激光测量逆向工程模糊规则
- 机器人工作空间求解的蒙特卡洛法改进被引量：64
- 2013年
- 对机器人工作空间求解的蒙特卡洛法的基本原理、算法流程、适用范围等进行了研究,分析了蒙特卡洛法中随机点分布的不均匀性以及内部随机点和边界随机点的不同作用,并总结了立体工作空间随机点分层处理时引起的误差情况。针对传统算法边界处随机点分布不理想的问题,强调边界点的重要性,根据关节空间到工作空间映射的连续性,在先期搜索到的边界点的小邻域内重新生成随机点,从而有效改善了边界处随机点的分布状况,提高了边界点的精确度。针对立体工作空间随机点分层处理带来的误差,采用二次分层的方法,通过减小统计层厚度提高边界点的统计精度。大量的试验证明了算法的有效性。
- 刘志忠柳洪义罗忠张秀珩
- 关键词：机器人蒙特卡洛法
- 复合材料层合薄壁短圆柱壳动力学相似模型几何适用区间确定方法被引量：3
- 2015年
- 针对旋转复合材料层合薄壁短圆柱壳结构的相似试验模型设计问题,提出一种不完全几何相似(畸变)模型的几何尺寸区间确定方法。用动力学平衡方程分析与敏感性分析相结合,建立层合薄壁短圆柱壳模型与原型间的相似关系,通过对导出的三种固有特性相似关系进行修正,得到层合圆柱壳动力学相似关系。以一种常用复合材料层合薄壁短圆柱壳为例,在深入研究使模型与原型在固有特性相似(即固有频率成比例映射关系、且振型保持一致)时,畸变模型的几何尺寸适用区间确定方法的基础上,利用数值分析方法,最终得到复合材料层合薄壁短圆柱壳模型和原型在不同阶次下,固有特性相似的畸变模型几何结构适用区间及其边界函数的确定方法。该研究结果为旋转层合薄壁短圆柱壳的动力学相似模型设计问题奠定了理论基础。
- 罗忠朱云鹏韩清凯王德友
- 关键词：动力学敏感性
