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张拉仿生机器鱼身体刚度分布对鱼体波参数的影响
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作者 陈文祥 章杰 +2 位作者 姜洪洲 姚立纲 陈炳兴 《福州大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第2期159-167,共9页
借助前期研制的张拉仿生机器鱼,通过实验初步探索鱼体的身体刚度分布与鱼体波参数之间的关系.使用鱼体波重构方法,获取张拉机器鱼在频率为1.87 Hz时不同刚度分布下的鱼体波参数.实验结果表明,摆幅、相位、波速和曲率与刚度分布之间存在... 借助前期研制的张拉仿生机器鱼,通过实验初步探索鱼体的身体刚度分布与鱼体波参数之间的关系.使用鱼体波重构方法,获取张拉机器鱼在频率为1.87 Hz时不同刚度分布下的鱼体波参数.实验结果表明,摆幅、相位、波速和曲率与刚度分布之间存在关系.通过调整机器鱼的刚度分布,波速最大可提高约21.5%,并且可以实现与真实鱼类相似的摆幅和改变最大曲率发生的位置.非均匀刚度分布在改变摆幅等方面存在优势.机器鱼第4关节的刚度对波速具有较大影响,但对曲率影响较小.刚度分布与鱼体波参数的相关性有助于机器鱼通过控制身体刚度优化鱼体波参数,提高游动性能. 展开更多
关键词 仿生机器鱼 张拉整体结构 鱼体波参数 刚度分布
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模块化大尺度变形翼机构设计与运动学分析
2
作者 邱梓潼 唐明明 +3 位作者 唐嘉昌 刘涛 王晓鹏 姚齐水 《包装学报》 2025年第4期52-60,共9页
为提高飞行器机翼的变形灵活度和刚度,使其具备更好的多任务适应能力,提出一种基于平行四边形机构的模块化大尺度变形翼机构,并对其机构组成、自由度与运动学特性进行分析。首先,介绍模块化大尺度变形翼机构的组成,计算机构自由度,分析... 为提高飞行器机翼的变形灵活度和刚度,使其具备更好的多任务适应能力,提出一种基于平行四边形机构的模块化大尺度变形翼机构,并对其机构组成、自由度与运动学特性进行分析。首先,介绍模块化大尺度变形翼机构的组成,计算机构自由度,分析变形过程;其次,采用闭环矢量法建立其运动学模型,分析杆件角度、角速度和角加速度等运动特性;最后,将运动学模型的数值计算结果与仿真结果进行对比。研究结果表明:仿真结果与数值计算结果高度吻合,验证了运动学理论建模的正确性;所提出的变形翼机构具有确定的相对运动,机构在变形过程中各杆件运动平滑稳定,可实现更高灵活度的大尺度稳定连续变形运动。 展开更多
关键词 大尺度变形翼 平行四边形机构 模块化 运动学分析
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塔机回转机构平稳性表征模型构建与方法
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作者 李延 《中国工程机械学报》 北大核心 2025年第4期684-687,共4页
塔机塔身作为主要承载部件是最易损伤的部位之一,当前的塔机塔身结构损伤分析中多在单一且空载状态下进行,而在实际工作中其塔机工作过程多包含有回转、变幅、起升和降落等。为进一步避免实际应用过程中的塔机事故,需分析塔机各工作阶... 塔机塔身作为主要承载部件是最易损伤的部位之一,当前的塔机塔身结构损伤分析中多在单一且空载状态下进行,而在实际工作中其塔机工作过程多包含有回转、变幅、起升和降落等。为进一步避免实际应用过程中的塔机事故,需分析塔机各工作阶段对塔身结构的影响。在所有操作中,回转动作占比最大,也是影响塔机正常使用的关键部件。因此,挖掘回转机构运行状态对塔机塔身结构的影响对进一步有效地监测塔机的安全提供了保障。提出一种从塔机塔身顶端位姿变化对回转机构的状态进行监控来进一步保障运行平稳性的方法。以塔机塔身顶端在吊臂回转运动过程中的空间位移量作为基础分析数据集,计算空间位移量随时间的变化率获取回转机构运行状态波动因子。绘制波动因子的变化曲线并计算曲线的波动系数,以波动系数作为回转机构运行平稳性度量指标来构建塔机回转机构运行状态表征模型。采用该方法相对于直接采集回转机构的健康状态数据并对其进行分析能在保证整体结构稳定性的同时,能实时监测回转机构运行状态的变化。 展开更多
关键词 结构响应信号 回转机构 平稳性 空间位移量 平稳性表征
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滑片对强制密封双关断旋塞阀启闭性能的影响研究
4
作者 曲鲁伟 陈诗洋 +1 位作者 杨振宁 吕兴 《机械设计与研究》 北大核心 2025年第2期133-138,共6页
针对强制密封双关断旋塞阀应用场合多,工况复杂以及启闭可靠的特性要求,文中通过试验研究方法,一方面研究了QT700-2、ZG20Cr13、盐浴复合处理(QPQ)的ZG20Cr13和可控离子渗入(PIP)处理的ZG20Cr13 4种滑片的抗腐蚀性能;另一方面研究了4种... 针对强制密封双关断旋塞阀应用场合多,工况复杂以及启闭可靠的特性要求,文中通过试验研究方法,一方面研究了QT700-2、ZG20Cr13、盐浴复合处理(QPQ)的ZG20Cr13和可控离子渗入(PIP)处理的ZG20Cr13 4种滑片的抗腐蚀性能;另一方面研究了4种滑片分别在常温水和油品介质工况下,入口带压、中腔带压、入口和中腔带压以及入口和出口带压对阀门最大启闭力矩的影响;此外,还研究了常温水介质工况下滑片表面不同的开槽数量对最大启闭力矩的影响。试验结果表明:油品介质工况下,4种滑片最大力矩基本相近,均为常温水介质工况的54%~85%,滑片均无锈蚀;考虑到可靠性和经济性,建议使用QT700-2或ZG20Cr13滑片。相较于油品介质工况,常温水介质工况对阀门启闭力矩影响较大。不同滑片均在中腔带压工况下力矩最大,均为其他3种工况的4倍左右。常温水介质工况下,4种滑片在中性盐雾试验环境中的耐蚀性能为:ZG20Cr13(QPQ)/ZG20Cr13(PIP)>ZG20Cr13>QT700-2,但ZG20Cr13(PIP)滑片启闭力矩相对较大,建议使用ZG20Cr13(QPQ)滑片。常温水介质工况下,滑片开槽可有效降低最大启闭力矩,开两道槽后最大力矩可降至64.5%~71.9%,考虑到加工工艺性和经济性,开两道槽较为合理。 展开更多
关键词 旋塞阀 滑片 试验研究 表面加工 启闭性能
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基于Matlab的工业机器人运动学分析与仿真 被引量:76
5
作者 王智兴 樊文欣 +1 位作者 张保成 史源源 《机电工程》 CAS 2012年第1期33-37,共5页
为探讨更有效的工业机器人运动学研究方法,以Stanford机械手为研究对象,分析了其结构及连杆参数,采用改进的D-H法建立了各连杆坐标系和结构的运动学方程;利用Matlab的绘图和矩阵计算能力,特别是其Robotics Toolbox模块功能,在Matlab环... 为探讨更有效的工业机器人运动学研究方法,以Stanford机械手为研究对象,分析了其结构及连杆参数,采用改进的D-H法建立了各连杆坐标系和结构的运动学方程;利用Matlab的绘图和矩阵计算能力,特别是其Robotics Toolbox模块功能,在Matlab环境下建立了该机械手的运动学模型,验证了运动学方程的正确性。研究结果表明,通过机器人模型的手动控制和轨迹规划仿真可以使机器人运动的研究过程更为直观。 展开更多
关键词 工业机器人 MATLAB 运动学 轨迹规划 仿真
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基于一种新型并联机构的中医推拿机器人 被引量:14
6
作者 马履中 王劲松 +3 位作者 杨启志 尹小琴 沈惠平 谢俊 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第16期1475-1478,共4页
介绍一种基于新型并联机构的推拿机器人。研究目前中医常用的滚法、按揉法与单指按揉法等相关推拿手法的自由度,提出相应的新型并联机构机型,对并联机构进行运动分析与ADAMS仿真模拟。分析表明,采用混合型五自由度并联机器人机构可以满... 介绍一种基于新型并联机构的推拿机器人。研究目前中医常用的滚法、按揉法与单指按揉法等相关推拿手法的自由度,提出相应的新型并联机构机型,对并联机构进行运动分析与ADAMS仿真模拟。分析表明,采用混合型五自由度并联机器人机构可以满足所需按摩运动。 展开更多
关键词 推拿机器人 并联机构 运动分析 仿真模拟
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离心力场中振动台与柔性梁的运动耦合分析 被引量:7
7
作者 董龙雷 闫桂荣 +3 位作者 朱先辉 杜彦亭 牛宝良 李荣林 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第6期29-33,共5页
采用“有限段”建模的思想 ,结合高斯最小拘束原理建立了在离心—振动复合环境试验中离心机臂与振动台运动耦合的非线性数学模型 ,并进行了仿真及试验分析 ,得到一些有益的结论 ,从而为复合环境下系统的减振、隔振设计和控制系统的设计... 采用“有限段”建模的思想 ,结合高斯最小拘束原理建立了在离心—振动复合环境试验中离心机臂与振动台运动耦合的非线性数学模型 ,并进行了仿真及试验分析 ,得到一些有益的结论 ,从而为复合环境下系统的减振、隔振设计和控制系统的设计提供了理论上的依据。 展开更多
关键词 多柔体 有限段 整合 数学模型 离心力 振动 运动分析 柔性梁 减振器
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AZ91D镁合金滑移区域微动磨损机理研究 被引量:9
8
作者 侯滨 黄伟九 +2 位作者 陈波水 周仲荣 李春生 《摩擦学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第4期351-354,共4页
采用Deltalab-Nene7型电液伺服式微动磨损试验机研究了AZ91D镁合金在滑移区域的微动磨损机理;采用光学显微镜和扫描电子显微镜分析了微动磨损表面形貌.结果表明:镁合金的微动过程可以划分为4个阶段,镁合金的摩擦系数变化规律、微动损伤... 采用Deltalab-Nene7型电液伺服式微动磨损试验机研究了AZ91D镁合金在滑移区域的微动磨损机理;采用光学显微镜和扫描电子显微镜分析了微动磨损表面形貌.结果表明:镁合金的微动过程可以划分为4个阶段,镁合金的摩擦系数变化规律、微动损伤机制、微动损伤表面形貌及磨屑剥离机制等随微动磨损阶段的不同亦有所不同;镁合金微动磨屑主要由金属镁以及镁、铝和锌的氧化物组成. 展开更多
关键词 AZg1D镁合金 滑移区域 微动磨损性能 微动磨损机理
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基于MATLAB Robotics Toolbox的UR5机器人轨迹规划与仿真 被引量:21
9
作者 王君 陈迪 +4 位作者 陈红杰 任军 游颖 魏琼 汪泉 《机床与液压》 北大核心 2018年第23期11-15,共5页
为了解UR5机器人实时轨迹变化情况,根据Denavit-Hartenberg参数法在MATLAB Robotics Toolbox中利用Link函数建立了UR机器人的三维数学模型,对UR5机器人进行了正、逆运动学求解与理论分析,推导出各个关节角之间的变化关系;利用三次多项... 为了解UR5机器人实时轨迹变化情况,根据Denavit-Hartenberg参数法在MATLAB Robotics Toolbox中利用Link函数建立了UR机器人的三维数学模型,对UR5机器人进行了正、逆运动学求解与理论分析,推导出各个关节角之间的变化关系;利用三次多项式插值法对任意PTP (点到点)之间的空间轨迹规划进行理论分析,并结合MATLAB Robotics工具箱对UR5机器人数学模型进行了空间轨迹规划和仿真,得到了连续变化的轨迹曲线。仿真结果验证了机器人运动学模型的正确性和合理性,为UR系列机器人的进一步研究和应用提供了理论依据。 展开更多
关键词 UR5机器人 轨迹规划 MATLAB仿真 三次多项式插值
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基于MATLAB的ARB-120型机器人运动学仿真研究 被引量:22
10
作者 林立俊 柳和生 +1 位作者 饶锡新 曹俊华 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2013年第3期67-69,共3页
以ABB公司生产的ARB-120型机器人为研究对象,采用D-H法建立各杆件坐标系,并应用齐次变换矩阵建立运动学方程;在MATLAB的环境下,使用Robotics Toolbox工具箱建立该机器人的数学模型,并对其进行运动学仿真及轨迹规划。实验数据表明所建模... 以ABB公司生产的ARB-120型机器人为研究对象,采用D-H法建立各杆件坐标系,并应用齐次变换矩阵建立运动学方程;在MATLAB的环境下,使用Robotics Toolbox工具箱建立该机器人的数学模型,并对其进行运动学仿真及轨迹规划。实验数据表明所建模型可以准确、有效地获得机器人的运动参数和运动轨迹,这对于深入研究多自由度机器人的动力学、控制算法及轨迹规划具有重要的理论意义。 展开更多
关键词 工业机器人 MATLAB 运动学 轨迹规划
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挖掘机工作装置运动学建模与分析 被引量:23
11
作者 黎波 严骏 +2 位作者 曾拥华 彭卓 郭刚 《机械设计》 CSCD 北大核心 2011年第10期7-10,共4页
为实现挖掘机作业自动控制,建立了挖掘机工作装置4自由度运动学模型。根据变量性质,将挖掘机工作装置分为4种工作空间:驱动空间、关节空间、位姿空间和检测空间。从运动学正解、逆解问题出发,充分利用挖掘机工作装置各构件间几何关系,... 为实现挖掘机作业自动控制,建立了挖掘机工作装置4自由度运动学模型。根据变量性质,将挖掘机工作装置分为4种工作空间:驱动空间、关节空间、位姿空间和检测空间。从运动学正解、逆解问题出发,充分利用挖掘机工作装置各构件间几何关系,分别求出了各工作空间之间位置及速度的非线性映射关系。结论为运动控制器设计提供了理论指导。 展开更多
关键词 挖掘机工作装置 运动学 建模
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关节式码垛机器人运动学分析与动力学仿真 被引量:16
12
作者 李爱成 唐火红 +1 位作者 冯宝林 李露 《机械设计》 CSCD 北大核心 2013年第10期16-20,共5页
针对码垛机器人的空间运动学和动力学特点,提出了基于平行4边形机构运动原理构建关节回转型4自由度码垛机器人的一种设计方法。根据D-H法建立关节回转型4自由度机器人运动学方程,解出运动学方程的反解;采用牛顿-欧拉递推法推导机器人的... 针对码垛机器人的空间运动学和动力学特点,提出了基于平行4边形机构运动原理构建关节回转型4自由度码垛机器人的一种设计方法。根据D-H法建立关节回转型4自由度机器人运动学方程,解出运动学方程的反解;采用牛顿-欧拉递推法推导机器人的动力学方程,利用MATLAB计算出驱动力矩;将模型导入ADAMS软件中,对该机构进行动力学仿真;通过仿真结果与理论计算值的对比,验证了该设计方法的正确性,为机器人的控制和选择合适的驱动系统提供了有效的依据。 展开更多
关键词 关节式 平行四边形原理 运动学分析 动力学仿真
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用回路法分析自动模切机双肘杆机构 被引量:11
13
作者 张选生 柴三中 +1 位作者 成刚虎 李晋尧 《包装工程》 CAS CSCD 北大核心 2005年第6期51-53,57,共4页
为了研究模切机的双肘杆机构的运动规律,根据回路法的基本原理,提出了用回路法分析复杂连杆机构运动规律的方法,描述了回路法的基本原理与实际应用。用回路法分析模切机的双肘杆机构,避免了对机构的拆分。基于回路法建立了模切机双肘杆... 为了研究模切机的双肘杆机构的运动规律,根据回路法的基本原理,提出了用回路法分析复杂连杆机构运动规律的方法,描述了回路法的基本原理与实际应用。用回路法分析模切机的双肘杆机构,避免了对机构的拆分。基于回路法建立了模切机双肘杆施压机构的运动数学方程,并绘出了双肘杆机构部分构件位移、速度、加速度的运动曲线。 展开更多
关键词 回路法 双肘杆机构 模切机 运动分析
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星载天线指向精度建模与分析 被引量:17
14
作者 潘博 张东华 +1 位作者 史文华 林恬 《航天器工程》 2011年第5期49-54,共6页
随着天线定位机构运动日趋复杂以及对定位机构任务要求的不断提高,提高指向精度已成为星载天线机构能力提升的核心。综合考虑卫星姿态控制误差、展开机构误差、双轴驱动机构误差和反射面误差等因素,利用齐次变换矩阵得到天线指向运动学... 随着天线定位机构运动日趋复杂以及对定位机构任务要求的不断提高,提高指向精度已成为星载天线机构能力提升的核心。综合考虑卫星姿态控制误差、展开机构误差、双轴驱动机构误差和反射面误差等因素,利用齐次变换矩阵得到天线指向运动学误差等式,从而得到天线指向精度分析的一般方法。以某星载点波束定位机构为例,对各误差源的影响进行了分析,得到双轴驱动机构任意转角位置下各误差源对最终指向精度的影响,分析结果表明:姿态控制误差、展开机构锁定误差对精度的影响不容忽视,需要综合考虑各部分误差因素,才能从根本上提高天线的指向精度。 展开更多
关键词 星载天线 定位机构 指向精度 建模 分析
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轴向运动Timoshenko梁固有频率的求解方法研究 被引量:12
15
作者 杨晓东 唐有绮 戈新生 《机械强度》 CAS CSCD 北大核心 2009年第2期208-210,共3页
研究两端铰支边界条件下Timoshenko模型轴向运动梁的横向振动问题,分别利用复模态分析方法和Galerkin方法求解系统的固有频率;讨论轴向运动梁前两阶固有频率随轴向运动速度的变化情况;最后给出数值算例,分析复模态分析方法、二阶Galerki... 研究两端铰支边界条件下Timoshenko模型轴向运动梁的横向振动问题,分别利用复模态分析方法和Galerkin方法求解系统的固有频率;讨论轴向运动梁前两阶固有频率随轴向运动速度的变化情况;最后给出数值算例,分析复模态分析方法、二阶Galerkin截断和四阶Galerkin截断方法对固有频率结果精确度的影响。 展开更多
关键词 Timoshenko模型轴向运动梁 固有频率 复模态分析方法 GALERKIN方法
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汽车多轴转向摇臂机构的优化设计 被引量:9
16
作者 雷雨成 郑德林 +1 位作者 张昱 陆江 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1997年第5期131-134,共4页
多轴转向汽车的杆系合理匹配是十分重要的,不仅同一轴两车轮转角之间应互相匹配,而且不同的转向轴同侧车轮之间的转角也应很好的匹配。这一点是多轴转向汽车与单轴转向汽车的根本区别。本文以双桥转向汽车为例,分析了多轴转向汽车数... 多轴转向汽车的杆系合理匹配是十分重要的,不仅同一轴两车轮转角之间应互相匹配,而且不同的转向轴同侧车轮之间的转角也应很好的匹配。这一点是多轴转向汽车与单轴转向汽车的根本区别。本文以双桥转向汽车为例,分析了多轴转向汽车数学模型的建立方法,并对两转向轴之间的摇臂机构进行了运动分析,在此基础上进行了优化设计,仿真结果验证了该方法的正确性。 展开更多
关键词 转向臂 多轴转向 仿真 汽车 优化设计
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MEMS三维动态测试系统的同步控制方法 被引量:4
17
作者 谢勇君 刘世元 +3 位作者 史铁林 来五星 白金鹏 刘胜 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第10期1089-1092,1100,共5页
为使M EM S(m icro e lectro m echan ica l system)三维静动态测试自动可靠地进行,基于测试系统的测量原理及其精确同步控制要求,提出了相应的计算机同步控制方法。详细讨论了同步控制的设计实现及关键技术。通过对压力传感器膜和硅微... 为使M EM S(m icro e lectro m echan ica l system)三维静动态测试自动可靠地进行,基于测试系统的测量原理及其精确同步控制要求,提出了相应的计算机同步控制方法。详细讨论了同步控制的设计实现及关键技术。通过对压力传感器膜和硅微陀螺仪的静动态测试,验证了同步控制的准确性和可靠性。 展开更多
关键词 同步控制 微机电系统 动态测试 频闪 相移 相对延时
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甘蔗收割机机架虚拟样机的模态分析与优化设计 被引量:11
18
作者 胡迎春 李尚平 陈树勋 《计算机辅助设计与图形学学报》 EI CSCD 北大核心 2006年第8期1281-1285,共5页
对甘蔗收割机的机架虚拟样机进行了模态分析,发现其低阶模态振型对甘蔗收获质量的影响并不大,采用一阶方法对机架整体作静力强度优化,保证了结构综合应力在材料许用屈服应力190 MPa范围内使整体质量降低约7%.优化后构件尺寸的改变并未... 对甘蔗收割机的机架虚拟样机进行了模态分析,发现其低阶模态振型对甘蔗收获质量的影响并不大,采用一阶方法对机架整体作静力强度优化,保证了结构综合应力在材料许用屈服应力190 MPa范围内使整体质量降低约7%.优化后构件尺寸的改变并未影响样机的运动仿真,该尺寸可作为生产物理样机的可靠参考尺寸,从而缩短了研制周期,提升了产品设计的一次成功率,为今后数字样机的创新设计提供了一种新的思路和应用依据. 展开更多
关键词 模态分析 振型 结构优化 一阶方法
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行星轮式爬楼梯轮椅的越障能力分析 被引量:14
19
作者 吴昌林 金强 赵青 《机械设计》 CSCD 北大核心 2010年第1期48-53,共6页
为了确定行星轮式爬楼梯轮椅的越障能力,通过简化力学模型,分析了"半控"行星轮越过垂直障碍的高度和行星轮结构参数等各关系,并重点分析了"半控"行星轮在遇到高于其可以越过的垂直障碍后的越障能力与行星轮传动比... 为了确定行星轮式爬楼梯轮椅的越障能力,通过简化力学模型,分析了"半控"行星轮越过垂直障碍的高度和行星轮结构参数等各关系,并重点分析了"半控"行星轮在遇到高于其可以越过的垂直障碍后的越障能力与行星轮传动比的关系,从而得出"半控"行星轮可以越过的最大垂直障碍高度。文中也分析了星轮行星轮可转换式登楼轮的越障能力。并且用ADAMS软件对理论分析的几种情况进行了仿真分析。仿真分析表明,理论推导是可靠的。 展开更多
关键词 行星轮 爬楼梯轮椅 越障能力 ADAMS仿真分析
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提高扭转振动稳态信号处理精度和速度的方法研究与系统 被引量:5
20
作者 丁康 罗维 +2 位作者 朱小勇 杨彦富 张志俭 《振动.测试与诊断》 EI CSCD 1999年第4期332-338,共7页
在采用三点卷积幅值修正法[1,6]和比值校正法[2~7]大幅度提高扭振信号幅值分析精度的基础上,研制的一套计算机辅助测试系统,将扭振信号和转速的采集、各谐次信号幅值的提取、曲线拟合有效地合为一体,实现了对多个稳态转速... 在采用三点卷积幅值修正法[1,6]和比值校正法[2~7]大幅度提高扭振信号幅值分析精度的基础上,研制的一套计算机辅助测试系统,将扭振信号和转速的采集、各谐次信号幅值的提取、曲线拟合有效地合为一体,实现了对多个稳态转速下采集记录的扭振信号进行批处理自动求出发动机扭振特性曲线,大大提高了处理精度和速度,仿真研究和应用实例证明其精度高、自动化程度高、速度快,方便实用。 展开更多
关键词 扭振振动 信号处理 信号分析 稳态 精度 速度
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