从连续介质力学理论出发，考虑变形产生的几何非线性效应对运动柔性梁的影响，在柔性梁的纵向、横向变形中考虑横向弯曲和轴向伸缩的耦合作用，增加了耦合变形量，并采用模态假设法对梁进行离散，通过Lagrange方程建立了作大范围平动柔性梁的刚-柔耦合动力学方程。分析了在横向、纵向变形中计及耦合变形对平动柔性梁的大范围运动动力学特性的影响。仿真算例揭示了一次模型和精确耦合模型在不同速度下柔性梁的横向位移响应的差异。因此，在柔性多体系统刚-柔耦合动力学建模中，系统速度较大时，应该考虑非几何变形对大范围运动柔性梁横向和纵向位移的影响。

针对具有摩擦和负载等不确定性的液压机械臂轨迹跟踪控制问题,建立机械臂机械系统、液压系统的数学模型,基于李亚普洛夫函数,提出一种模糊补偿策略进行控制,构造模糊系统逼近摩擦力和负载,应用流量补偿器消除负载压力变化对伺服阀性能的影响,应用重力补偿器消除负载质量变化时对系统性能的影响.仿真结果表明,设计的控制器可以使机械臂关节较好追踪期望轨迹,优于传统模糊控制和PD(proportional-differential)控制,最后模拟了3种负载工况,分析了控制器的补偿极限,为后续研究奠定了基础.

为提高机器人对复杂地形环境的适应能力,提出了一种基于轮式移动和气动跳跃相结合的机器人结构设计和气动跳跃方案;对所提出的气动跳跃方案,进行了动力学建模;通过对模型的参数估计,计算出了机器人气动跳跃的理论高度;利用ADAMS对机器人进行了跳跃过程的运动仿真;制作了所设计的气动轮式跳跃机器人的原型样机,并进行了多次跳跃试验。计算机仿真和跳跃试验的结果与理论计算相吻合,证明了所提出的机器人跳跃方案的可行性。研究成果为设计微型机器人的气动跳跃提供了有益参考。

以研究快刀伺服加工振动特性、使设计的快刀伺服装置具有良好动态性能为目的,基于子结构法运用拉格朗日理论建立快刀伺服装置的理论动力学模型。采用Maple软件与ADAMS仿真软件对理论动力学模型进行数值计算和仿真模拟,验证所建立模型的准确性,为快刀伺服装置设计与动态特性分析奠定基础。对刀具与工件系统进行动力学建模分析,分析其动态特性。完成了快刀伺服控制系统结构设计与实验平台的搭建。

为实现3D打印机对曲面的精细化打印,对3D打印机的喷头结构的快速响应和精确控制提出了更高的要求,为此设计了一种可以实现姿态控制的平面4-RRR冗余并联机构。根据机构的特点,在运动学基础上,利用虚功原理建立该机构的动力学模型,然后以混合驱动方式并借助最小二范数法实现机构等效广义力到轴向驱动力的优化。在此基础上,对驱动力二范数和最小驱动总功率进行优化,分别得到角速度、驱动力与驱动功率变化曲线。结果表明:该机构驱动力二范数解和最小驱动总功率解的差异略小,其驱动电机做功减少了1.17%。结合驱动力二范数、最小驱动总功率的优化结果,选取混合驱动的驱动方式,可以实现冗余并联机构驱动器瞬时驱动力与瞬时驱动功率的均衡,并降低机构运动过程中的功耗,实现3D打印机喷头机构的快速响应。

由于内部激励和外部扰动的存在,罗茨真空泵在工作过程中会产生很大的振动问题。为了更好地对罗茨真空泵转子系统进行动力学分析,采用集中质量法,考虑电机、齿轮、罗茨转子等结构的基础上对系统进行动力学建模。采用牛顿欧拉法分别建立了转子系统的纯扭转模型以及偏心弯扭耦合模型的振动微分方程并考虑了重力的影响。研究发现由于齿轮啮合时变刚度的存在,转子系统存在稳定性问题。同时由于偏心的存在,转子的弯曲振动和扭转振动存在相互耦合。研究内容为之后对系统的稳定性分析以及弯扭耦合振动分析奠定了基础。

传统电动汽车采用结构简单的单级减速器越来越不能满足电动汽车对传动效率的要求,因此需要向电动汽车引入两挡或多挡变速器来提升整个动力总成的效率。提出了一种新型电动汽车两挡变速器,它由楔形换挡机构和行星轮系组成,可实现无动力冲击的高效换挡。此外,介绍了变速器的基本结构和工作原理,应用Lagrange法对变速器各个组成进行了动力学建模分析,建立了二自由度Lagrange方程,并且搭建了基于MATLAB/Simulink的换挡过程模型,对换挡过程进行了分析,验证了数学模型的准确性。为同类型变速器的动力学建模和换挡品质优化研究提供了一定依据。

１概述随着液压凿岩机、液压碎石机等一类利用液压驱动部件冲击功作业的岩石工程机械的问世和广泛应用，液压冲击机构动力学模型的建立与完善问题，已逐渐成为国内外有关学者的研究热点。液压冲击机...