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国家自然科学基金(51005138): 作品数：19 被引量：186H指数：10; 相关作者：陈修龙邓昱王清赵永生孙先洋更多>>; 相关机构：山东科技大学燕山大学伦敦南岸大学更多>>; 发文基金：国家自然科学基金山东省优秀中青年科学家科研奖励基金山东省高等学校科技计划项目更多>>; 相关领域：机械工程自动化与计算机技术航空宇航科学技术理学更多>>

含球面副间隙的空间并联机构动力学特性分析被引量：5: 2018年; 为了掌握含间隙4-UPS-RPU并联机构的动力学特性,建立了含球面副间隙空间并联机构的刚体动力学模型,实现了机构的动力学分析。首先假定并联机构的驱动支链与动平台相连的球面副元素之间存在间隙,基于"接触—分离"二状态模型,建立了球面副间隙的运动学模型;然后基于Lankarani-Nikravesh接触力模型和修正的库伦摩擦力模型,利用拉格朗日方程建立了考虑球面副间隙的4-UPS-RPU并联机构的刚体动力学模型;利用数值仿真方法分析了考虑球面副间隙并联机构的动力学特性。研究结果表明,球面副间隙对机构动平台质心点的加速度和碰撞力有较大影响,而且球面副间隙值越大,对机构动态特性的影响越明显。本研究为预测球面副对机构动力学行为的影响,掌握含间隙并联机构的实际动力学行为以及间隙补偿控制提供了理论依据。; 陈修龙高文花宋浩梁小夏王清; 关键词：并联机构运动副间隙拉格朗日方程动力学模型

高速空间并联式坐标测量机动力学优化设计"被引量：8: 2012年; 为了改善高速空间并联式坐标测量机的动力学性能,将虚拟样机技术应用于该测量机的弹性动力学优化设计中。协同利用CAD、CAE和可视化虚拟样机技术,建立高速空间并联式坐标测量机的刚柔耦合虚拟样机,分别考察动平台质量与驱动杆轴径的变化对测量机运动输出误差及驱动杆最大动应力等动力学行为的影响规律,并据此对这些参数进行优化设计,得到测量机动平台质量为80.85 kg,驱动杆轴径为44 mm。仿真结果表明,经过优化设计,测量机驱动杆最大动应力降为17.5 MPa,运动输出误差也明显小于优化设计前,测量机的动力学特性得到明显改善。; 陈修龙贾帅帅邓昱; 关键词：虚拟样机刚柔耦合动力学特性

冗余并联机构运动学性能分析与优化被引量：22: 2016年; 研究了一种4自由度—虎克铰—移动副—球铰/转动副—移动副—虎克铰冗余并联机构的运动学性能评价指标和优化设计,建立了该并联机构的雅可比矩阵,得到了该机构的3个不同的运动学性能评价指标,即条件数、最小奇异值和可操作性,在此基础上,定义了评价不同位形下运动学综合性能的全局灵巧度系数指标,并分别研究了不同性能评价指标在并联机构工作空间内的分布规律。最后,基于全局灵巧度指标,利用遗传算法对冗余驱动并联机构的结构参数进行了优化设计。为该冗余并联机构的结构设计奠定了理论基础。; 陈修龙蒋德玉陈林林王清; 关键词：冗余并联机构雅可比矩阵灵巧度优化设计

新型4-UPS-UPU并联坐标测量机刚柔耦合动力学性态被引量：5: 2011年; 介绍了一种新型4-UPS-UPU五自由度并联坐标测量机机构,该测量机机构定平台通过4个结构完全相同的驱动分支UPS(虎克铰-移动副-球副)以及另一个驱动分支UPU(虎克铰-移动副-虎克铰)与动平台相连接。协同利用CAD、CAE和可视化虚拟样机技术,完成对4-UPS-UPU并联坐标测量机的刚柔耦合动力学性态研究。在SolidWorks中建立该测量机三维实体模型,在ANSYS中对测量机实体模型中的驱动杆件进行柔性化处理,最终在ADAMS中建立了测量机刚柔耦合虚拟样机。对该测量机运动输出响应、驱动杆动应力和固有频率等动力学性态进行了仿真分析。仿真结果表明:驱动杆件的弹性变形对测量机的动力学性能具有重要影响,该刚柔耦合虚拟样机能正确地反映测量机的动力学性态。; 陈修龙贾帅帅邓昱赵永生; 关键词：仪器仪表技术并联坐标测量机刚柔耦合动力学性态虚拟样机

5自由度空间并联机构运动学优化设计被引量：11: 2014年; 定义了一种能综合评价不同位形下并联机构灵巧度的指标——平方平均灵巧度系数,分别考察了4-UPSRPS空间并联机构的定平台和动平台上铰链点的分布角、定平台铰链点分布圆的半径以及动平台铰链点分布圆的半径对平方平均灵巧度系数的影响规律,并据此对这些参数进行优化设计,得到该并联机构定平台铰链点的均布角为π/2,动平台铰链点的均布角为2π/5,定平台上第1个铰链点到定坐标系原点的距离为650 mm,定平台上其余4个铰链点分布圆的半径为800 mm,动平台上铰链点分布圆的半径为160 mm。仿真结果表明,经过优化设计,4-UPS-RPS空间并联机构的平方平均灵巧度系数指标比优化前明显增大,运动学性能得到了较大改善。; 陈修龙孙先洋邓昱; 关键词：并联机构运动学优化设计

基于多项式插值函数的翼型参数化设计方法被引量：2: 2016年; 为开发性能优良的风力机专用翼型,提出一种借助广义的中弧线函数和对称翼型的型线函数构造翼型表面形状的方法。首先,推导了表征翼型几何特性的多项式插值函数表达式,改变多项式的系数和阶次,可对翼型的几何形状进行调整和优化;然后,为验证新方法精确描述翼型曲线的能力,分析比较了5种典型翼型应用不同阶次插值函数的拟合精度;最后,以s809和NACA63-412为例,对原翼型和多项式拟合翼型的气动特性进行比较,显示出所提出的方法具有良好的几何和气动收敛特性。; 张明辉石胜明常伟; 关键词：风力机翼型参数化设计多项式插值

Analysis of stress and natural frequencies of high-speed spatial parallel mechanism: 2013年; In order to grasp the dynamic behaviors of 4-UPS-UPU high-speed spatial parallel mechanism, the stress of driving limbs and natural frequencies of parallel mechanism were investigated. Based on flexible multi-body dynamics theory, the dynamics model of 4-UPS-UPU high-speed spatial parallel mechanism without considering geometric nonlinearity was derived. The stress of driving limbs and natural frequencies of 4-UPS-UPU parallel mechanism with specific parameters were analyzed. The relationship between the basic parameters of parallel mechanism and its dynamic behaviors, such as stress of driving limbs and natural frequencies of parallel mechanism, were discussed. The numerical simulation results show that the stress and natural frequencies are relatively sensitive to the section parameters of driving limbs, the characteristic parameters of material on driving limbs, and the mass of moving platform. The researches can provide important theoretical base of the analysis of dynamic behaviors and optimal design for high-speed spatial parallel mechanism.; 陈修龙李文彬邓昱李云峰; 关键词：HIGH-SPEED SPATIAL PARALLEL NATURAL LIMB

空间4-UPS/RPS并联机构动态静力分析被引量：2: 2016年; 为了对空间4-UPS-RPS五自由度并联机构进行受力分析,采用达朗贝尔原理建立了并联机构的动态静力学方程,进而对机构受力情况进行了分析。首先,推导出了4-UPS-RPS并联机构的位置反解、速度反解和加速度反解的表达式;然后,应用达朗贝尔原理建立了4-UPS-RPS并联机构的动态静力学方程,导出了机构中5个驱动力;最后,分别利用Matlab理论计算与ADAMS虚拟样机仿真得到机构驱动杆的驱动力和动平台上球面副约束反力的变化曲线,验证了所建动态静力学模型的正确性。研究不仅为4-UPS-RPS并联机构驱动力和运动副反力的求解和结构设计提供了理论依据,也为其他空间并联机构的受力分析提供了可行的方法。; 陈修龙王涛梁小夏王清; 关键词：并联机构受力分析

空间并联机构弹性动力学优化设计被引量：3: 2014年; 研究了4-UPS-UPU 5自由度空间并联机构的弹性动力学优化设计。基于KED方法建立了并联机构的弹性动力学模型,以并联机构运动过程中5个驱动杆的最大变形能和最大动应力限制条件作为约束方程,将机构的总质量函数和基频函数整合成一个综合优化目标函数,分别采用fmincon函数和遗传算法进行优化设计,确定了并联机构动平台质量和5个驱动杆截面积的最佳参数值,验证了以上优化方法和优化结果的正确性与合理性。; 陈修龙张中供邓昱; 关键词：空间并联机构弹性动力学优化设计

基于牛顿—欧拉法的4-UPS-RPS机构刚体动力学分析被引量：17: 2014年; 为了研究三维转动两维移动4-UPS-RPS空间五自由度并联机构的刚体动力学问题,采用牛顿—欧拉法和虚拟样机仿真相结合的刚体动力学分析方法,分析了该并联机构的运动学,包括位置反解、并联机构驱动杆线速度和角速度,以及并联机构摆动杆和伸缩杆质心处线速度和角加速度;采用牛顿—欧拉法建立了4-UPS-RPS空间并联机构的刚体动力学模型,利用MATLAB对空载和有载荷条件下的算例进行了理论计算,分别求解出机构五个驱动杆的驱动力,利用ADAMS进行了机构虚拟样机的动力学仿真分析,验证了理论计算的正确性。该研究为4-UPS-RPS空间五自由度并联机构的设计制造和控制奠定了理论基础。; 陈修龙王成硕; 关键词：五自由度并联机构

国家自然科学基金(51005138)

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