植物葉脈組織的數(shù)字化建模與靜動力學(xué)分析

以某3100teu巴拿馬型集裝箱船為例,建立集裝箱船體全船結(jié)構(gòu)三維有限元?jiǎng)恿W(xué)分析的計(jì)算模型,對船體結(jié)構(gòu)進(jìn)行實(shí)特征值、有阻尼瞬態(tài)響應(yīng)的計(jì)算分析;采用lanczos方法計(jì)算特征值;采用模態(tài)方法進(jìn)行瞬態(tài)響應(yīng)分析。分析結(jié)果表明,該船在運(yùn)營過程中容易出現(xiàn)扭轉(zhuǎn)振動,需要對駕駛甲板的側(cè)翼結(jié)構(gòu)進(jìn)行修改設(shè)計(jì),但其振動強(qiáng)度在總體上是可以接受的。

運(yùn)用非線性有限元法,采用三維殼單元shell93和空間梁單元beam189,利用耦合和約束理論,在ansys中建立金屬軟管的有限元模型,對金屬軟管進(jìn)行瞬態(tài)動力學(xué)有限元分析,得到金屬軟管在一個(gè)周期內(nèi)的阻尼迴滯曲線以及動態(tài)響應(yīng),并將計(jì)算結(jié)果與試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行比較,證明了有限元建模及其計(jì)算結(jié)果的正確性,為金屬軟管的力學(xué)性能和動態(tài)設(shè)計(jì)分析以及將來的壽命分析的研究提供了參考。

萊鋼燒結(jié)廠燒結(jié)機(jī)原風(fēng)箱伸縮節(jié)為石棉伸縮節(jié),壽命短、阻力損失大,改造為不銹鋼波紋管伸縮節(jié)后,阻力損失大大降低,不但延長了使用壽命,還節(jié)約能源。本文對改造前后的阻損進(jìn)行了定量計(jì)算,指出了大流量系統(tǒng)中管路設(shè)計(jì)應(yīng)盡可能降低阻損。

針對無線傳感器網(wǎng)絡(luò)(wsns)容易被惡意攻擊的問題,引入獎(jiǎng)勵(lì)因子與懲罰因子,提出一種wsns防御系統(tǒng)與惡意節(jié)點(diǎn)的博弈模型。通過對模型的量化分析,計(jì)算出博弈雙方的收益函數(shù),根據(jù)復(fù)制動態(tài)原理,進(jìn)行演化動力學(xué)分析。給出博弈雙方的演化穩(wěn)定策略,揭示攻防雙方策略選擇的規(guī)律,為wsns防御機(jī)制設(shè)計(jì)提供理論參考。數(shù)值實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了演化穩(wěn)定策略命題的正確性和獎(jiǎng)勵(lì)因子、懲罰因子的有效性。

針對需要考慮構(gòu)件變形的特殊情況,完全把模型當(dāng)做剛性體系統(tǒng)來處理則不能達(dá)到精度要求,還必須把模型的部分構(gòu)件做成可以產(chǎn)生變形的柔性體來處理,以模仿其真實(shí)情況,這對提高系統(tǒng)的精度,尋找應(yīng)力集中位置,提高機(jī)械的可靠性具有重大意義。結(jié)合機(jī)械動力學(xué)分析軟件adams和有限元前后處理軟件hyperworks聯(lián)合進(jìn)行剛?cè)狁詈蟿恿W(xué)分析。以蝸輪蝸桿為例,剛?cè)狁詈戏治龅慕Y(jié)果與剛體動力學(xué)分析結(jié)果對比,柔性體蝸桿角加速度、位移更符合實(shí)際情況。且分析所得應(yīng)力值和云圖可以為其設(shè)計(jì)提供精確的參考。

關(guān)于棱柱桿侵徹巖土的動力學(xué)分析——根據(jù)動量定理和功能守恒定律，建立了棱柱桿侵徹巖土?xí)r的動力學(xué)模型，對幾何形狀較復(fù)雜的棱柱桿侵徹巖土?xí)r的撞擊力和侵入位移進(jìn)行了計(jì)算和分析，得到了棱柱桿主要幾何參數(shù)的合理范圍，為進(jìn)一步研究棱柱桿的侵徹能力和損傷狀況...

為了保障隧道施工安全,圍繞造成隧道施工事故的人為失誤風(fēng)險(xiǎn)、隧道支護(hù)風(fēng)險(xiǎn)、測量失誤風(fēng)險(xiǎn)、隧道結(jié)構(gòu)風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行系統(tǒng)動力學(xué)分析并構(gòu)建模型,然后設(shè)計(jì)四種不同實(shí)驗(yàn)方案,進(jìn)行仿真模擬。研究結(jié)果表明:隧道施工風(fēng)險(xiǎn)影響效果大小的排序是:人為失誤風(fēng)險(xiǎn)>隧道支護(hù)風(fēng)險(xiǎn)>測量失誤風(fēng)險(xiǎn)>隧道結(jié)構(gòu)風(fēng)險(xiǎn)。

橋式起重機(jī)在起吊過程中,結(jié)構(gòu)動力學(xué)特性復(fù)雜。以主梁薄弱截面(跨中)為研究對象,運(yùn)用結(jié)構(gòu)動力學(xué)理論,從橋式起重機(jī)起吊過程的特征出發(fā),將起吊過程簡化為二質(zhì)量二自由度系統(tǒng),并確立系統(tǒng)主要參數(shù)。運(yùn)用該模型建立起吊過程各階段系統(tǒng)的運(yùn)動微分方程。最終求解得出起吊過程跨中的動位移時(shí)間函數(shù),通過動位移時(shí)間函數(shù)得出預(yù)張緊階段結(jié)束時(shí)間和最大動位移值。最后以某起重機(jī)為實(shí)例驗(yàn)證了動力學(xué)分析結(jié)論。

利用有限元分析軟件ansys建立煤礦快速定量裝車站鋼結(jié)構(gòu)塔架的模型,分別針對空載和滿載工況輸入3種不同的地震波作用,采用有限元分析軟件ansys對塔架進(jìn)行動力學(xué)分析,探討結(jié)構(gòu)在地震作用下的動力反應(yīng)特點(diǎn)和一般規(guī)律。

以輪式wz30-25型液壓挖掘裝載機(jī)為實(shí)例,基于多剛體系統(tǒng)動力學(xué)理論,在三組反鏟機(jī)構(gòu)液壓缸的運(yùn)動作用下,研究了挖掘裝載機(jī)整機(jī)系統(tǒng)在鏟斗斗齒切向產(chǎn)生的挖掘力響應(yīng)。在斗桿液壓缸挖掘和鏟斗液壓缸挖掘兩種工況下,進(jìn)行了挖掘力響應(yīng)分析。在各工況下,影響挖掘力的重要參數(shù)有很多,包括液壓系統(tǒng)的壓力、液壓缸的尺寸、各液壓缸間的相互作用力、整機(jī)穩(wěn)定性和地面附著性能。將推導(dǎo)這些因素和最大挖掘力之間的函數(shù)關(guān)系。

針對某壩頂門式啟閉機(jī)的門架結(jié)構(gòu),在大型有限元分析軟件ansys中建立了有限元模型,并按照水電站啟閉機(jī)的實(shí)際工作過程,選出了幾種有代表性的工況,在不同的載荷組合下分析計(jì)算其靜力學(xué)特性,校核了結(jié)構(gòu)的剛度和強(qiáng)度。為了研究門機(jī)結(jié)構(gòu)的動力學(xué)特性,以振動力學(xué)為基礎(chǔ),通過模態(tài)分析方法分析了結(jié)構(gòu)的自振特性,得出了比較確切、直觀的固有頻率和振型。結(jié)果表明,該啟閉機(jī)門架結(jié)構(gòu)安全可行,但有些部位存在應(yīng)力集中現(xiàn)象,整機(jī)自振頻率較小,對應(yīng)力值較大的部位可進(jìn)行加固,對其結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)進(jìn)行適當(dāng)?shù)膬?yōu)化。

基于有限元分析技術(shù),建立臂架的有限元模型,在ansys軟件中對履帶起重機(jī)的起臂過程進(jìn)行動力學(xué)分析.用link180單元模擬變幅拉板,利用其在溫度載荷下的變形特性,通過設(shè)置相關(guān)的線性熱膨脹系數(shù)和溫度載荷,使單元長度勻速縮短,帶動臂頭,完成起臂控制.以位移約束的方法代替常規(guī)載荷約束的方法,解決了起臂過程模擬中,由于拉板力大小和方向隨時(shí)間不斷變化,無法定義載荷步的問題.ansys軟件結(jié)構(gòu)動力學(xué)分析模塊中含有瞬態(tài)分析模塊,可對履帶起重機(jī)起臂的動態(tài)過程進(jìn)行模擬和有限元分析,為實(shí)際的履帶起重機(jī)起臂調(diào)試過程提供參考.

利用動態(tài)熱重法,對阻燃劑施加量分別為0、30%、40%的超低密度植物纖維發(fā)泡材料的tg-dsc-t曲線進(jìn)行分析。結(jié)果表明,熱解過程可分為5個(gè)階段,其中爆燃階段是控制火災(zāi)蔓延的關(guān)鍵,阻燃劑施加量達(dá)到40%才有理想的阻燃效果。通過預(yù)設(shè)熱解反應(yīng)的反應(yīng)級數(shù),對tg數(shù)據(jù)線性擬合,根據(jù)線性相關(guān)度選擇合理的反應(yīng)級數(shù),建立熱解各階段的反應(yīng)動力學(xué)模型,結(jié)果顯示熱解過程中的反應(yīng)速率越穩(wěn)定,則反應(yīng)級數(shù)越小。

針對隙控式全射流噴頭在惡劣工作條件下出現(xiàn)的附壁力小、驅(qū)動力矩小等不足,研究了獲得射流元件的最大附壁驅(qū)動力矩和減小摩擦阻力矩的方法,對射流元件進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì),以保證噴頭的正常運(yùn)轉(zhuǎn).分析了隙控式全射流噴頭的轉(zhuǎn)動驅(qū)動力矩和摩擦阻力矩,噴頭轉(zhuǎn)動驅(qū)動力矩由射流附壁時(shí)與射流元件側(cè)壁產(chǎn)生的驅(qū)動力矩,射流與出口蓋板的作用力矩組成,噴頭的摩擦阻力矩由空心軸端面摩擦阻力矩,空心軸與軸套間的摩擦力矩,密封機(jī)構(gòu)摩擦阻力矩組成.根據(jù)動量守恒方程推導(dǎo)出附壁射流中心線方程,得到中心線附壁點(diǎn)距離及附壁沖角的計(jì)算公式.推導(dǎo)了理論狀態(tài)下,附壁力矩最大值與結(jié)構(gòu)尺寸之間的關(guān)系.由剛體轉(zhuǎn)動定律計(jì)算出全射流噴頭的力矩公式及全射流噴頭步進(jìn)角度公式.

本文利用ｄ’ａｌｅｍｂｅｒｔ原理建立了單桿柔性機(jī)械的動力學(xué)方程，并用模態(tài)展開法對其進(jìn)行了離散化。最后，給出了計(jì)算機(jī)模擬結(jié)果。為進(jìn)一步開展多桿柔性機(jī)械臂動力學(xué)分析其控制打下了基礎(chǔ)。

沖擊地壓巷道圍巖支護(hù)作用動力學(xué)分析——建立了沖擊地壓巷道圍巖支護(hù)作用動力學(xué)模型，模型將上覆巖層簡化為由多個(gè)質(zhì)量塊組成的塊系，巖塊簡化為剛體，巖塊間的連接簡化為kelvin-voigt模型，把支護(hù)系統(tǒng)簡化為彈簧和耗能阻尼器，初始巖塊受沖擊載荷作用。支護(hù)系...

通過對顎式破碎機(jī)動力學(xué)的研究,發(fā)現(xiàn)將顎式破碎機(jī)簡化成四連桿機(jī)構(gòu)進(jìn)行分析不能準(zhǔn)確的解決動力學(xué)問題。以各構(gòu)件的實(shí)際情況進(jìn)行分析,加上工況下的破碎力建立動力學(xué)數(shù)學(xué)模型,運(yùn)用matlab編程求解,得出各約束反力最大值等,所得數(shù)據(jù)為顎式破碎機(jī)的后續(xù)優(yōu)化提供了依據(jù)。

壓力開關(guān)的誤觸發(fā)現(xiàn)象影響著航天運(yùn)載器的正常工作,采用動力學(xué)分析方法,搭建了壓力開關(guān)及其試驗(yàn)系統(tǒng)的動力學(xué)模型,并分析了壓力開關(guān)的正弦振動工況下的相應(yīng)特性。通過將振動環(huán)境加載到壓力開關(guān)及相關(guān)試驗(yàn)系統(tǒng)的動力學(xué)仿真模型中;分析壓力開關(guān)振動環(huán)境下的特性、誤觸發(fā)現(xiàn)象產(chǎn)生機(jī)理及解決方法。

根據(jù)多級泵零件二維圖,應(yīng)用pro/e軟件對轉(zhuǎn)子系統(tǒng)主要部件進(jìn)行實(shí)體建模,采用fluent軟件對多級泵內(nèi)部流場進(jìn)行數(shù)值模擬,分析了軸向力及徑向力隨不同工況的變化情況,基于an-sys軟件對轉(zhuǎn)子系統(tǒng)施加靜力載荷,進(jìn)行靜力學(xué)、諧響應(yīng)和瞬態(tài)動力學(xué)等分析.結(jié)果表明:轉(zhuǎn)子系統(tǒng)在第1階臨界轉(zhuǎn)速下的安全區(qū)運(yùn)行,轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的振幅與轉(zhuǎn)速變化呈非線性關(guān)系;在突加激勵(lì)力的開始階段各節(jié)點(diǎn)出現(xiàn)較大的振幅,隨后振幅逐漸減小并趨于穩(wěn)定;左側(cè)軸承的振動幅值比右側(cè)軸承的振動幅值大了1個(gè)數(shù)量級;首級葉輪的振動幅值比次級葉輪的振動幅值稍大;在位移振動曲線中,出現(xiàn)了明顯的"拍振"現(xiàn)象,節(jié)點(diǎn)振動趨于穩(wěn)定后,振幅很小,系統(tǒng)的穩(wěn)定性較好.

為解決水力機(jī)械流固耦合計(jì)算中載荷傳遞的問題,提出了一種新的界面模型。該模型包括流場載荷輸出、載荷轉(zhuǎn)換和固體場載荷自動施加三部分。流場載荷輸出算法通過輸出控制僅輸出耦合界面上的流場網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)壓力信息,可以縮短下一步搜索時(shí)間并節(jié)省存儲空間;載荷轉(zhuǎn)換方法基于局部網(wǎng)格信息,對每個(gè)固體點(diǎn)考慮其相鄰的流場三角形網(wǎng)格,采用鄰近點(diǎn)加權(quán)平均法得到固體點(diǎn)的載荷,并將載荷轉(zhuǎn)換的信息放在映射矩陣;固體場載荷自動施加算法根據(jù)固體網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)排列順序確定壓力載荷施加表面,并生成壓力載荷施加的命令流文件。最后將該模型應(yīng)用于雙吸離心泵葉輪的流固耦合特性分析中,結(jié)果表明,載荷轉(zhuǎn)換誤差在1%以內(nèi),該方法能夠高效、高精度地處理不同網(wǎng)格體系間的載荷傳遞。

中國科學(xué)技術(shù)大學(xué) 碩士學(xué)位論文 基于假想柔順控制的膝關(guān)節(jié)助力機(jī)器人動力學(xué)分析及其運(yùn)動控 制 姓名：謝興旺 申請學(xué)位級別：碩士 專業(yè)：檢測技術(shù)與自動化裝置 指導(dǎo)教師：余永研 2011-05 摘要 摘要 近年來隨著全球范圍內(nèi)人口老年化趨勢日益加劇，可穿戴型助力機(jī)器人已 經(jīng)成為重點(diǎn)的研究領(lǐng)域之一，膝關(guān)節(jié)助力機(jī)器人作為可穿戴型助力機(jī)器人的重要 組成部分，科學(xué)家對其技術(shù)的開發(fā)和研究已經(jīng)取得巨大的進(jìn)步。膝關(guān)節(jié)助力機(jī)器 人將環(huán)境感知和多傳感器信息融合和運(yùn)動控制等多種功能集于一身，是典型的人 機(jī)一體化系統(tǒng)。當(dāng)人穿上膝關(guān)節(jié)助力機(jī)器人時(shí)，機(jī)器人在人的智力指導(dǎo)下為人的 行走提供助力從而擴(kuò)展了人的運(yùn)動能力和活動范圍。 在國家自然科學(xué)基金“可穿戴型智能助力機(jī)器人技術(shù)研究”的資助下，本 文采用假想柔順控制策略和pid控制算法，實(shí)現(xiàn)了膝關(guān)節(jié)助力機(jī)器人為人提供助 力的目的。具體內(nèi)容包括： 1．通過分析

mrobot即小型地面機(jī)器人。在現(xiàn)代戰(zhàn)場上,小型地面機(jī)器人作為一種尖端武器具有減少戰(zhàn)爭傷害、可進(jìn)入惡劣作戰(zhàn)環(huán)境進(jìn)行作戰(zhàn)的功能。我國目前已研制出能夠適應(yīng)未來城市小規(guī)模作戰(zhàn)的機(jī)器人作戰(zhàn)平臺,這也為我國在相關(guān)領(lǐng)域的研究奠定了理論和實(shí)施基礎(chǔ)。本文詳細(xì)闡述了mrobot系統(tǒng)的總體和機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì),并對其進(jìn)行了動力學(xué)建模和研究,最后對其未來的發(fā)展前景進(jìn)行了概括。