植物葉脈組織的數(shù)字化建模與靜動力學分析

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)三維有限元動力學分析的計算模型,對船體結(jié)構(gòu)進行實特征值、有阻尼瞬態(tài)響應(yīng)的計算分析;采用lanczos方法計算特征值;采用模態(tài)方法進行瞬態(tài)響應(yīng)分析。分析結(jié)果表明,該船在運營過程中容易出現(xiàn)扭轉(zhuǎn)振動,需要對駕駛甲板的側(cè)翼結(jié)構(gòu)進行修改設(shè)計,但其振動強度在總體上是可以接受的。

運用非線性有限元法,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,對金屬軟管進行瞬態(tài)動力學有限元分析,得到金屬軟管在一個周期內(nèi)的阻尼迴滯曲線以及動態(tài)響應(yīng),并將計算結(jié)果與試驗結(jié)果進行比較,證明了有限元建模及其計算結(jié)果的正確性,為金屬軟管的力學性能和動態(tài)設(shè)計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)機原風箱伸縮節(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行了定量計算,指出了大流量系統(tǒng)中管路設(shè)計應(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,引入獎勵因子與懲罰因子,提出一種wsns防御系統(tǒng)與惡意節(jié)點的博弈模型。通過對模型的量化分析,計算出博弈雙方的收益函數(shù),根據(jù)復制動態(tài)原理,進行演化動力學分析。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防御機制設(shè)計提供理論參考。數(shù)值實驗驗證了演化穩(wěn)定策略命題的正確性和獎勵因子、懲罰因子的有效性。

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

關(guān)于棱柱桿侵徹巖土的動力學分析——根據(jù)動量定理和功能守恒定律，建立了棱柱桿侵徹巖土時的動力學模型，對幾何形狀較復雜的棱柱桿侵徹巖土時的撞擊力和侵入位移進行了計算和分析，得到了棱柱桿主要幾何參數(shù)的合理范圍，為進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險、隧道支護風險、測量失誤風險、隧道結(jié)構(gòu)風險進行系統(tǒng)動力學分析并構(gòu)建模型,然后設(shè)計四種不同實驗方案,進行仿真模擬。研究結(jié)果表明:隧道施工風險影響效果大小的排序是:人為失誤風險>隧道支護風險>測量失誤風險>隧道結(jié)構(gòu)風險。

橋式起重機在起吊過程中,結(jié)構(gòu)動力學特性復雜。以主梁薄弱截面(跨中)為研究對象,運用結(jié)構(gòu)動力學理論,從橋式起重機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)。運用該模型建立起吊過程各階段系統(tǒng)的運動微分方程。最終求解得出起吊過程跨中的動位移時間函數(shù),通過動位移時間函數(shù)得出預張緊階段結(jié)束時間和最大動位移值。最后以某起重機為實例驗證了動力學分析結(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對塔架進行動力學分析,探討結(jié)構(gòu)在地震作用下的動力反應(yīng)特點和一般規(guī)律。

以輪式wz30-25型液壓挖掘裝載機為實例,基于多剛體系統(tǒng)動力學理論,在三組反鏟機構(gòu)液壓缸的運動作用下,研究了挖掘裝載機整機系統(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、整機穩(wěn)定性和地面附著性能。將推導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的實際工作過程,選出了幾種有代表性的工況,在不同的載荷組合下分析計算其靜力學特性,校核了結(jié)構(gòu)的剛度和強度。為了研究門機結(jié)構(gòu)的動力學特性,以振動力學為基礎(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,整機自振頻率較小,對應(yīng)力值較大的部位可進行加固,對其結(jié)構(gòu)設(shè)計進行適當?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的起臂過程進行動力學分析.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)動力學分析模塊中含有瞬態(tài)分析模塊,可對履帶起重機起臂的動態(tài)過程進行模擬和有限元分析,為實際的履帶起重機起臂調(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曲線進行分析。結(jié)果表明,熱解過程可分為5個階段,其中爆燃階段是控制火災蔓延的關(guān)鍵,阻燃劑施加量達到40%才有理想的阻燃效果。通過預設(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,對射流元件進行優(yōu)化設(shè)計,以保證噴頭的正常運轉(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,密封機構(gòu)摩擦阻力矩組成.根據(jù)動量守恒方程推導出附壁射流中心線方程,得到中心線附壁點距離及附壁沖角的計算公式.推導了理論狀態(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)動定律計算出全射流噴頭的力矩公式及全射流噴頭步進角度公式.

本文利用ｄ’ａｌｅｍｂｅｒｔ原理建立了單桿柔性機械的動力學方程，并用模態(tài)展開法對其進行了離散化。最后，給出了計算機模擬結(jié)果。為進一步開展多桿柔性機械臂動力學分析其控制打下了基礎(chǔ)。

沖擊地壓巷道圍巖支護作用動力學分析——建立了沖擊地壓巷道圍巖支護作用動力學模型，模型將上覆巖層簡化為由多個質(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。支護系...

通過對顎式破碎機動力學的研究,發(fā)現(xiàn)將顎式破碎機簡化成四連桿機構(gòu)進行分析不能準確的解決動力學問題。以各構(gòu)件的實際情況進行分析,加上工況下的破碎力建立動力學數(shù)學模型,運用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)象影響著航天運載器的正常工作,采用動力學分析方法,搭建了壓力開關(guān)及其試驗系統(tǒng)的動力學模型,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)試驗系統(tǒng)的動力學仿真模型中;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)主要部件進行實體建模,采用fluent軟件對多級泵內(nèi)部流場進行數(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,進行靜力學、諧響應(yīng)和瞬態(tài)動力學等分析.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;在突加激勵力的開始階段各節(jié)點出現(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.

為解決水力機械流固耦合計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)點壓力信息,可以縮短下一步搜索時間并節(jié)省存儲空間;載荷轉(zhuǎn)換方法基于局部網(wǎng)格信息,對每個固體點考慮其相鄰的流場三角形網(wǎng)格,采用鄰近點加權(quán)平均法得到固體點的載荷,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。

中國科學技術(shù)大學 碩士學位論文 基于假想柔順控制的膝關(guān)節(jié)助力機器人動力學分析及其運動控 制 姓名：謝興旺 申請學位級別：碩士 專業(yè)：檢測技術(shù)與自動化裝置 指導教師：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，可穿戴型助力機器人已 經(jīng)成為重點的研究領(lǐng)域之一，膝關(guān)節(jié)助力機器人作為可穿戴型助力機器人的重要 組成部分，科學家對其技術(shù)的開發(fā)和研究已經(jīng)取得巨大的進步。膝關(guān)節(jié)助力機器 人將環(huán)境感知和多傳感器信息融合和運動控制等多種功能集于一身，是典型的人 機一體化系統(tǒng)。當人穿上膝關(guān)節(jié)助力機器人時，機器人在人的智力指導下為人的 行走提供助力從而擴展了人的運動能力和活動范圍。 在國家自然科學基金“可穿戴型智能助力機器人技術(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，實現(xiàn)了膝關(guān)節(jié)助力機器人為人提供助 力的目的。具體內(nèi)容包括： 1．通過分析

mrobot即小型地面機器人。在現(xiàn)代戰(zhàn)場上,小型地面機器人作為一種尖端武器具有減少戰(zhàn)爭傷害、可進入惡劣作戰(zhàn)環(huán)境進行作戰(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施基礎(chǔ)。本文詳細闡述了mrobot系統(tǒng)的總體和機構(gòu)設(shè)計,并對其進行了動力學建模和研究,最后對其未來的發(fā)展前景進行了概括。