一种基于Yeoh函数的非线性粘超弹本构模型及其在冲击仿真中的应用 被引量：16

1

作者 周相荣 王强 王宝珍 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2007年第5期33-37,共5页

以粘超弹理论为基础,将L M Yang等提出的本构模型中Rivlin函数改进为Yeoh,提出了一种基于Yeoh函数的描述橡胶材料中高应变率效应的粘超弹本构模型,该模型以左Cauchy变形张量B第一不变量I1B作为唯一变量,简化了原模型结构,并开发了相应... 以粘超弹理论为基础,将L M Yang等提出的本构模型中Rivlin函数改进为Yeoh,提出了一种基于Yeoh函数的描述橡胶材料中高应变率效应的粘超弹本构模型,该模型以左Cauchy变形张量B第一不变量I1B作为唯一变量,简化了原模型结构,并开发了相应模型的ABAQUS软件材料用户子程序(VUMAT)。通过高应变率橡胶垫片及中低应变率橡胶缓冲器的冲击试验与数值仿真对比,验证了本构模型及材料用户子程序的有效性与实用性。 展开更多

关键词 橡胶 yeoh函数 应变率 粘超弹性本构模型 ABAQUS/VUMAT 冲击

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基于Mooney-Rivlin模型和Yeoh模型的橡胶材料有限元分析 被引量：67

2

作者 张琦 时剑文 +1 位作者 索双富 孟国营 《合成橡胶工业》 CAS 北大核心 2020年第6期468-471,共4页

基于Mooney-Rivlin模型和Yeoh模型2种橡胶本构模型,建立了硅橡胶、丁腈橡胶和氟橡胶的单轴压缩实验有限元模型,对比了3种橡胶材料的名义应力-应变曲线及模拟仿真。结果表明,Mooney-Rivlin模型适合橡胶的小变形行为,Yeoh模型适合橡胶的... 基于Mooney-Rivlin模型和Yeoh模型2种橡胶本构模型,建立了硅橡胶、丁腈橡胶和氟橡胶的单轴压缩实验有限元模型,对比了3种橡胶材料的名义应力-应变曲线及模拟仿真。结果表明,Mooney-Rivlin模型适合橡胶的小变形行为,Yeoh模型适合橡胶的大变形行为,且Yeoh模型在橡胶小变形时也具有较好的拟合度。 展开更多

关键词 Mooney-Rivlin模型 yeoh模型 单轴压缩实验 有限元模型 本构关系 应力云图

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基于Mooney-Rivlin模型和Yeoh模型的橡胶弹性车轮刚度特性分析 被引量：21

3

作者 侯传伦 戚援 +1 位作者 王慎 宁烨 《内燃机与配件》 2018年第11期38-40,共3页

基于Mooney-Rivlin模型和Yeoh模型两种橡胶材料本构模型建立了弹性车轮有限元模型,对弹性车轮的刚度特性进行计算,并将计算结果与实测值进行对比分析。根据分析可知,采用Mooney-Rivlin模型时弹性车轮刚度的计算值与实测值误差较大,而能... 基于Mooney-Rivlin模型和Yeoh模型两种橡胶材料本构模型建立了弹性车轮有限元模型,对弹性车轮的刚度特性进行计算,并将计算结果与实测值进行对比分析。根据分析可知,采用Mooney-Rivlin模型时弹性车轮刚度的计算值与实测值误差较大,而能够模拟橡胶大变形特性的Yeoh模型则可以比较准确的反映弹性车轮的刚度特性,可用于弹性车轮的有限元分析。 展开更多

关键词 弹性车轮 橡胶 Mooney-Rivlin yeoh 刚度

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一种改进的Yeoh超弹性材料本构模型 被引量：37

4

作者 李雪冰 危银涛 《工程力学》 EI CSCD 北大核心 2016年第12期38-43,共6页

橡胶通常被看作一种不可压缩各向同性的超弹性材料,其本构模型通常用应变能密度方程表示。针对Yeoh模型偏软的特性,该文提出了一种改进的Yeoh超弹性材料本构模型。基于连续介质力学大变形理论,给出了改进的Yeoh模型在三种特殊变形模式... 橡胶通常被看作一种不可压缩各向同性的超弹性材料,其本构模型通常用应变能密度方程表示。针对Yeoh模型偏软的特性,该文提出了一种改进的Yeoh超弹性材料本构模型。基于连续介质力学大变形理论,给出了改进的Yeoh模型在三种特殊变形模式下的应力-应变关系,并与原有的Yeoh模型和实验数据进行了对比。结果表明:改进的Yeoh模型在保持Yeoh模型体现反"S"形应力-应变关系的前提下,有效地克服了Yeoh模型在预测等双轴拉伸曲线时"偏软"的特性。在较大的应变范围内能够同时准确地预测单轴、平面和等双轴拉伸-压缩的应力-应变关系,具有较大的工程应用价值。 展开更多

关键词 橡胶 超弹性 本构 应变能密度 yeoh模型

原文传递

超弹性电活性聚合物(EAP)薄膜材料等双轴平面拉伸试验 被引量：1

5

作者 罗华安 宋强 +1 位作者 彭琛 崇育红 《南京工业大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第3期251-259,共9页

等双轴平面拉伸试验是获得超弹性材料力学性能的主要手段。首先,基于应变能函数推导超弹性薄膜材料应力-拉伸率公式。然后,针对当前等双轴平面拉伸试验方法的不足,设计一种多功能等双轴平面拉伸试验装置,采取基于边角单点拉伸的等双轴... 等双轴平面拉伸试验是获得超弹性材料力学性能的主要手段。首先,基于应变能函数推导超弹性薄膜材料应力-拉伸率公式。然后,针对当前等双轴平面拉伸试验方法的不足,设计一种多功能等双轴平面拉伸试验装置,采取基于边角单点拉伸的等双轴平面拉伸试验方法,运用该装置对超弹性电活性聚合物(EAP)薄膜材料进行拉伸试验,并与边角两点固定的等双轴平面拉伸试验结果进行对比。最后,采用Yeoh模型进行理论计算及有限元仿真,分析不同拉伸方法对试验精度的影响。结果表明:在小拉伸率范围内,等双轴边角单点拉伸与两点固定拉伸的应力-拉伸率曲线计算结果基本吻合,但当拉伸率(λ)增大后,由于等双轴两点固定拉伸边角部位的应力屏蔽导致应变均匀性恶化,其应力超过边角单点拉伸的数值,这一结果经仿真分析得到验证。仿真分析结果表明:等双轴平面拉伸试验误差随拉伸率的增大而增大,在轴向总长度80%范围内,2种拉伸轴向应变变化幅度均不超过5%;当名义拉伸率λ_(n)=4时,等双轴边角单点拉伸试样中心部位的拉伸率为3.592,计算得到的应力误差约为2.2%。 展开更多

关键词 超弹性 EAP 等双轴平面拉伸 yeoh模型 边角单点拉伸 边角两点固定拉伸

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考虑老化作用的废旧轮胎隔震垫的本构模型适用性及时变规律 被引量：1

6

作者 张广泰 张军福 陆东亮 《东北大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第5期126-133,152,共9页

目前诸多超弹性本构模型被广泛应用于橡胶隔震支座的有限元分析,而模型类别的选取以及对应参数的拟定则是关键.为研究不同品牌轮胎橡胶下的本构模型适用性以及老化后橡胶参数的变化规律,选择3种不同品牌的废旧轮胎进行单轴拉伸试验,同... 目前诸多超弹性本构模型被广泛应用于橡胶隔震支座的有限元分析,而模型类别的选取以及对应参数的拟定则是关键.为研究不同品牌轮胎橡胶下的本构模型适用性以及老化后橡胶参数的变化规律,选择3种不同品牌的废旧轮胎进行单轴拉伸试验,同时选择一批轮胎进行77,154,231和308 h的热空气加速老化试验.根据拟定的模型参数用ABAQUS软件对废旧轮胎隔震垫(STP)进行建模与老化后支座竖向试验进行对比.结果表明:3种品牌轮胎橡胶应力应变曲线均呈现典型的反“S”形曲线,对比多种模型后确定Yeoh模型为最优.随老化时间增加,Yeoh模型参数近似呈现单调变化.老化前、后STP竖向刚度试验与有限元模拟值的误差均在可接受的范围内,验证了老化参数时变规律的准确性.本研究可以为废旧轮胎隔震支座以及其他废旧轮胎产品全寿命设计提供理论支撑. 展开更多

关键词 yeoh模型 废旧轮胎隔震垫 老化 有限元分析

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3-DOF微手系统的建模与仿真分析 被引量：1

7

作者 张莹莹 步妮 《机床与液压》 北大核心 2025年第2期190-196,共7页

3-DOF微手作为一种典型的柔性微型执行器,具有体积小、质量轻、非线性特性显著的优点。为了准确描述3-DOF微手的动力学特性,提出一种基于Yeoh模型的力学建模方法,结合Yeoh模型的能量密度分布函数,对其位姿和应力-应变关系进行分析,分别... 3-DOF微手作为一种典型的柔性微型执行器,具有体积小、质量轻、非线性特性显著的优点。为了准确描述3-DOF微手的动力学特性,提出一种基于Yeoh模型的力学建模方法,结合Yeoh模型的能量密度分布函数,对其位姿和应力-应变关系进行分析,分别得到3个人工肌肉末端位移和气压之间的关系,根据3-DOF微手受力情况得到压力和弯曲角度之间的关系。为了进一步证明理论模型的准确性,通过SolidWorks构建3-DOF微手模型,并采用Abaqus进行有限元分析,建立3-DOF微手在不同的气压、腔室作用下的仿真模型,并将仿真结果与理论计算结果进行对比。结果表明:在0~250 kPa内,仿真和计算结果的变化趋势保持一致,证明了所提模型的有效性和准确性,为进一步研究3-DOF微手的控制和抓取提供了基础。 展开更多

关键词 3-DOF微手 yeoh模型 理论模型 有限元仿真

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基于蜗牛仿生的软体房檐清雪机器人设计研究

8

作者 芦墨轩 赵硕祥 刘博文 《机器人技术与应用》 2025年第4期52-60,共9页

针对传统除雪设备效率低、易损伤建筑表面等问题,基于蜗牛仿生学原理,设计了一款兼具高效性与安全性的软体房檐清雪机器人。该机器人通过模拟蜗牛腹足的肌肉波传递机制,采用多腔气动软体驱动器实现柔性蠕动运动,结合扇形腔室结构与硅胶... 针对传统除雪设备效率低、易损伤建筑表面等问题,基于蜗牛仿生学原理,设计了一款兼具高效性与安全性的软体房檐清雪机器人。该机器人通过模拟蜗牛腹足的肌肉波传递机制,采用多腔气动软体驱动器实现柔性蠕动运动,结合扇形腔室结构与硅胶材料特性,无需复杂限制层即可完成大角度弯曲形变,显著提升对不规则房檐的适应性。创新性地引入重心调节转向机构与三级剪式伸缩除雪装置,通过调整重心位置产生转向力矩,并结合伸缩机构扩展作业范围,实现在光滑斜面、弧形屋檐等复杂环境中的稳定清雪。实验表明,在70kPa气压下,驱动器弯曲角度与理论模型偏差小于7°,且剪式机构在50N载荷下最大弯曲应力仅为31.25MPa。相较于传统设备,该机器人兼具低噪音、轻量化、零表面损伤等优势,可适配温室大棚、玻璃幕墙等易损场景,为柔性机器人在极端环境作业提供了新思路。 展开更多

关键词 软体机器人 蜗牛运动机制 气动软体驱动器 仿生学 房檐清雪 非线性变形 yeoh模型

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合理选择丁腈橡胶胶筒本构模型探讨 被引量：12

9

作者 伍开松 袁新生 +2 位作者 张元 翟志茂 古剑飞 《西南石油大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第5期141-144,共4页

根据大变形橡胶理论和试验数据,利用最小二乘法原理,导出了确定橡胶本构模型系数的公式和评价本构模型优劣的公式。以两种封隔器胶筒材料—701#和29#丁腈橡胶的压缩试验数据为例,确定了二常数、三常数、五常数和九常数Mooney-Rivlin(简... 根据大变形橡胶理论和试验数据,利用最小二乘法原理,导出了确定橡胶本构模型系数的公式和评价本构模型优劣的公式。以两种封隔器胶筒材料—701#和29#丁腈橡胶的压缩试验数据为例,确定了二常数、三常数、五常数和九常数Mooney-Rivlin(简称M-R)本构模型和Yeoh三次幂本构模型的待定系数,进行了模型的误差评估和比较。结果表明:Yeoh三次幂本构模型拟合701#和29#材料试验数据能够满足精度要求,但M-R二常数本构模型误差太大;701#丁腈橡胶材料应选择M-R五常数以上本构模型;29#丁腈橡胶材料应选择三常数以上本构模型。 展开更多

关键词 封隔器胶筒 丁腈橡胶 本构模型 Mooney-Rivlin yeoh

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橡胶类材料大变形本构关系及其有限元方法 被引量：88

10

作者 危银涛 杨挺青 杜星文 《固体力学学报》 CAS CSCD 北大核心 1999年第4期281-289,共9页

讨论大变形拟不可压缩橡胶类材料的本构关系及有限元分析方法.采用乘法分解,将变形梯度表示成等容和体积变形两部分,在此基础上,推导了克希荷夫应力和格林应变表示的Yeoh 形式应变能橡胶类材料的本构关系及数值处理方法.为处理不可压缩... 讨论大变形拟不可压缩橡胶类材料的本构关系及有限元分析方法.采用乘法分解,将变形梯度表示成等容和体积变形两部分,在此基础上,推导了克希荷夫应力和格林应变表示的Yeoh 形式应变能橡胶类材料的本构关系及数值处理方法.为处理不可压缩问题,采用三场变分原理,其中静水压力,体积膨胀,以及位移均作为独立变量进行处理.并指出该变分原理同胡鹫津广义变分原理的联系.变形采用相容等参插值,压力及体积膨胀采用低阶插值,推导了详细的有限元列式.最后给出了两个数值算例,结果表明了该方法的有效与可靠.为这类材料的精确的有限元分析打下了良好的基础. 展开更多

关键词 yeoh模型 橡胶类材料 大变形 本构关系 有限元法

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封隔器胶筒接触应力的有限元分析 被引量：44

11

作者 李晓芳 杨晓翔 王洪涛 《润滑与密封》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第5期90-92,125,共4页

通过实测封隔器胶筒所用橡胶材料的应力应变数据,在ANSYS有限元分析软件中用超弹性本构模型对实验数据进行拟合,通过比较选择了能更精确描述封隔器胶筒的应力应变关系的Yeoh模型,进而对封隔器压缩式胶筒的接触应力进行了数值模拟,得到... 通过实测封隔器胶筒所用橡胶材料的应力应变数据,在ANSYS有限元分析软件中用超弹性本构模型对实验数据进行拟合,通过比较选择了能更精确描述封隔器胶筒的应力应变关系的Yeoh模型,进而对封隔器压缩式胶筒的接触应力进行了数值模拟,得到接触应力沿轴向的分布情况。 展开更多

关键词 封隔器 胶筒 yeoh超弹性模型 接触应力 有限元

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炭黑填充天然橡胶Mullins效应的仿真与计算分析 被引量：9

12

作者 王鹭 付宾 杨晓翔 《计算力学学报》 CSCD 北大核心 2017年第3期372-378,共7页

通过有限元分析软件Abaqus、Matlab数据拟合工具及单轴拉伸试验,研究了Yeoh本构模型、Ogden本构模型及伪弹性理论模型对炭黑填充天然橡胶的Mullins效应仿真效果及规律。结果表明,(1)对单轴拉伸主加载曲线的拟合,Ogden模型精度更高,而Yeo... 通过有限元分析软件Abaqus、Matlab数据拟合工具及单轴拉伸试验,研究了Yeoh本构模型、Ogden本构模型及伪弹性理论模型对炭黑填充天然橡胶的Mullins效应仿真效果及规律。结果表明,(1)对单轴拉伸主加载曲线的拟合,Ogden模型精度更高,而Yeoh模型随着炭黑含量的增加在小变形处的拟合效果变差;(2)提出了伪弹性参数与伸长比之间的关系,找到了一种快速计算伪弹性参数的方法,且精度良好,极大地提高了计算效率。 展开更多

关键词 ABAQUS Mullins效应 yeoh本构 Ogden本构 伪弹性参数与伸长比关系

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基于虚位移原理的变刚度软体手指工作角度设计

13

作者 李东民 赵柳杨 +2 位作者 杜浩 王通 马文平 《制造业自动化》 北大核心 2023年第12期83-88,共6页

针对的软体手指在抓取工作方面存在严重非线性、工作弯曲角度难以准确预测等问题,提出了一种基于虚位移原理设计的变刚度软体手指。首先,根据Yeoh超弹性材料本构模型和应变能密度函数,建立出软体手指的弯曲角度与输入气压之间的关系。然... 针对的软体手指在抓取工作方面存在严重非线性、工作弯曲角度难以准确预测等问题,提出了一种基于虚位移原理设计的变刚度软体手指。首先,根据Yeoh超弹性材料本构模型和应变能密度函数,建立出软体手指的弯曲角度与输入气压之间的关系。然后,利用弹性动力学的变分原理得到最小位能原理的新型表达形式,采用改进D-H参数法对其进行姿态分析,最后,对此进行弯曲性能验证。结果表明:0.04MPa以内,随着气压的增大,软体手指可以实现60°以内的稳定弯曲,当气压0.06MPa时,达到最大弯曲角度,此时容易造成手指的损伤。后期有望应用于农产品采摘领域。 展开更多

关键词 软体手指 D-H参数 yeoh本构模型 最小位能原理

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基于ABAQUS炭黑填充三元乙丙橡胶超弹性本构模型的分析与比较 被引量：11

14

作者 雍占福 王瑞华 +2 位作者 王文峰 刘光烨 黄兆阁 《青岛科技大学学报（自然科学版）》 CAS 2018年第1期80-83,89,共5页

通过有限元软件ABAQUS对三元乙丙橡胶材料单轴拉伸实验数据与超弹材料本构模型进行了应力-应变曲线的拟合,主要对比了形变量在0~300%时消除Mullins效应后填充胶实验测得的应力-应变曲线与Neo Hooke模型、Yeoh模型、Arruda-Boyce模型的... 通过有限元软件ABAQUS对三元乙丙橡胶材料单轴拉伸实验数据与超弹材料本构模型进行了应力-应变曲线的拟合,主要对比了形变量在0~300%时消除Mullins效应后填充胶实验测得的应力-应变曲线与Neo Hooke模型、Yeoh模型、Arruda-Boyce模型的拟合曲线。结果表明:应变量在150%以下,三者都有较好的拟合效果;应变量超过150%时,Neo Hooke模型拟合曲线会明显偏离实验结果;在应变量在0~280%之间,Yeoh模型和Arruda-Boyce模型拟合效果拟合较好;在应变量在280%以上,Arruda-Boyce模型最好。 展开更多

关键词 单轴拉伸 有限元分析 NEO Hooke模型 yeoh模型 Arruda-Boyce模型

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基于不同本构模型的弹性联轴器刚度特性分析 被引量：6

15

作者 李昊 肖光辉 +1 位作者 贺才春 涂奉臣 《橡胶工业》 CAS 2020年第7期529-533,共5页

分别采用Mooney-Rivlin,Odgen和Yeoh橡胶材料本构模型对永磁同步直驱系统用弹性联轴器进行有限元建模和径向刚度仿真计算,并将仿真计算结果与试验结果进行对比。分析得出,采用Mooney-Rivlin和Odgen模型得到的弹性联轴器径向刚度与试验... 分别采用Mooney-Rivlin,Odgen和Yeoh橡胶材料本构模型对永磁同步直驱系统用弹性联轴器进行有限元建模和径向刚度仿真计算,并将仿真计算结果与试验结果进行对比。分析得出,采用Mooney-Rivlin和Odgen模型得到的弹性联轴器径向刚度与试验值偏差较大,采用能够模拟大变形的Yeoh模型得到的弹性联轴器径向刚度与试验值偏差较小,Yeoh模型适合用于弹性联轴器及同类产品进行力学性能分析。 展开更多

关键词 弹性联轴器 径向刚度 本构模型 Mooney-Rivlin模型 Odgen模型 yeoh模型

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旋转控制头胶芯性能的影响因素分析 被引量：1

16

作者 何宇航 吴霁薇 +3 位作者 郑立伟 侯作富 夏成宇 钱利勤 《石油机械》 北大核心 2020年第8期16-22,共7页

为了研究旋转控制头胶芯配方及胶芯的使用和储存温度对其密封性能的影响,基于虚功原理应用橡胶单轴压缩试验确立了胶芯变形过程中Yeoh本构模型,利用ABAQUS软件建立了旋转控制头胶芯动态密封仿真模型,讨论了摩擦因数、材料配方及温度对... 为了研究旋转控制头胶芯配方及胶芯的使用和储存温度对其密封性能的影响,基于虚功原理应用橡胶单轴压缩试验确立了胶芯变形过程中Yeoh本构模型,利用ABAQUS软件建立了旋转控制头胶芯动态密封仿真模型,讨论了摩擦因数、材料配方及温度对旋转控制头胶芯密封性能的影响。分析结果表明:采用Yeoh本构模型能够较好地拟合胶芯材料的大变形现象;胶芯的密封性能随着摩擦因数的增大而增强,但摩擦因数过大会加速胶芯失效,推荐胶芯材料摩擦因数为0.40;低温储存和运输过程对旋转控制头胶芯的力学性能影响不大,但在使用前需做充分预热处理;高温环境下,胶芯材料的拉伸强度随温度的升高先降低后增加,在65℃左右降到最低。所得结果可为提高国产旋转控制头胶芯的性能提供参考。 展开更多

关键词 旋转控制头 胶芯 yeoh本构模型 橡胶材料 有限元

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一种新开发的ANCF缆索单元 被引量：2

17

作者 郑茂盛 陈建平 童明波 《科学技术与工程》 北大核心 2024年第8期3063-3071,共9页

为精确模拟系浮系统中系留缆索的动力学行为,应用绝对节点坐标公式(absolute nodal coordinate formulation,ANCF),开发一种新的ANCF缆索单元。该单元考虑了缆索的层级数目、各层材料的力学性能,并通过子域划分来更好地适应材料的层间... 为精确模拟系浮系统中系留缆索的动力学行为,应用绝对节点坐标公式(absolute nodal coordinate formulation,ANCF),开发一种新的ANCF缆索单元。该单元考虑了缆索的层级数目、各层材料的力学性能,并通过子域划分来更好地适应材料的层间差异。其中,利用Kelvin-Voigt模型来解释内芯层的黏弹性性质,而将改进后的Yeoh模型应用于护套层当中以更好地契合材料的超弹性性能。此外,设计一种具有隐式效果的差分格式对动力学微分方程组进行数值求解。最后,通过一系列静力学与动力学数值计算证明单元的精度与收敛特性,并对比几种应用不同超弹性模型的ANCF单元,证实应用改进的Yeoh模型的ANCF单元的合理性与优越性。 展开更多

关键词 绝对节点坐标公式(ANCF) 缆索单元 改进的yeoh模型 超弹性 差分格式

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三关节式软体驱动器的设计及其弯曲性能分析 被引量：5

18

作者 王成军 李帅 《工程设计学报》 CSCD 北大核心 2021年第2期227-234,254,共9页

针对传统的刚性机器人在辅助人体康复训练时存在康复效率低、易造成人体二次损伤等问题,依据人体手指结构及其关节的运动范围,提出了一种由硅胶材料制成的三关节式软体驱动器。首先,根据Yeoh超弹性材料本构模型和虚功原理,在理想条件下... 针对传统的刚性机器人在辅助人体康复训练时存在康复效率低、易造成人体二次损伤等问题,依据人体手指结构及其关节的运动范围,提出了一种由硅胶材料制成的三关节式软体驱动器。首先,根据Yeoh超弹性材料本构模型和虚功原理,在理想条件下建立了软体驱动器气囊的弯曲角度与输入气压之间的非线性数学关系,进而研究在一定气压下驱动器不同结构参数对其弯曲性能的影响;接着,通过有限元模型仿真得出了驱动器壁厚、底层厚度和腔室外直径对驱动器弯曲性能影响的显著性排序;最后,通过3D打印及模塑成型工艺,制作了三关节式软体驱动器,搭建了软体驱动器弯曲性能测试平台以测试其弯曲性能。结果表明:随着输入气压的增大,软体驱动器弯曲角度的理论计算结果与实验结果的相对误差逐渐减小,当气压高于20 kPa时,其最小相对误差为1.48%;当腔室内部气压为50 kPa时,软体驱动器输出力为0.45 N。可将软体驱动器应用于人机交互的辅助康复领域,后期有望应用于农业和生物医学领域。 展开更多

关键词 软体驱动器 气动驱动 辅助康复 yeoh模型 有限元分析

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轻韧型主动包络软体夹爪设计 被引量：2

19

作者 牛思旗 陈永当 +3 位作者 王欣豪 胡师源 封莹莹 张娅婕 《轻工机械》 CAS 2024年第1期36-42,共7页

为解决传统刚性夹爪刚度大、安全性差以及适用范围受限的问题,课题组提出了一种轻韧型主动包络软体夹爪。夹爪由固定平台和3根软体手爪组成。参考人的手指尺寸和抓取物品时手掌的作用,设计了手爪的尺寸;软体手爪由传统的硅胶沉积浇筑、3... 为解决传统刚性夹爪刚度大、安全性差以及适用范围受限的问题,课题组提出了一种轻韧型主动包络软体夹爪。夹爪由固定平台和3根软体手爪组成。参考人的手指尺寸和抓取物品时手掌的作用,设计了手爪的尺寸;软体手爪由传统的硅胶沉积浇筑、3D打印等技术加工和制作而成,采用气动驱动方式;基于Yeoh模型对设计的软体手爪的形变进行有限元仿真分析;最后对设计制作的轻韧型主动包络软体手爪进行弯曲和抓取性能测试。实验结果显示:单根软体手爪能够在气压驱动下达到空间内预定的弯曲角度,在60 kPa时手爪达到形变极限位置,指尖接触力为1.12 N。抓取实验结果表明轻韧型主动包络软体夹爪具有良好的包络和承载能力,不仅对规则的刚性物体有好的抓取效果,对不规则物体和质地较为柔软的物品同样有良好的抓持效果。 展开更多

关键词 软体夹爪 轻韧型 沉积浇筑 包络 yeoh模型

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仿尺蠖软体爬行机器人的设计与分析 被引量：4

20

作者 尹宏飞 吕跃东 +2 位作者 范旭 张舵 宋晓娟 《机器人技术与应用》 2024年第4期37-42,共6页

设计了一种气压驱动的仿尺蠖软体机器人,该软体机器人可实现两种前进方式,由上方的两组各自连通的气囊和位于下方的前后“脚”部气囊及支撑腿组成。气囊在驱动气压的驱使下充气膨胀,使得软体机器人弯曲变形,通过向各组气囊充气,改变软... 设计了一种气压驱动的仿尺蠖软体机器人,该软体机器人可实现两种前进方式,由上方的两组各自连通的气囊和位于下方的前后“脚”部气囊及支撑腿组成。气囊在驱动气压的驱使下充气膨胀,使得软体机器人弯曲变形,通过向各组气囊充气,改变软体机器人的形变与地面之间的摩擦力从而实现仿尺蠖软体机器人的周期性运动。分析了软体机器人非线性运动过程,利用虚功原理和Yeoh模型,研究讨论了软体机器人在运动过程中的非线性力学特性,得出软体机器人驱动气压与弯曲角度以及前进距离之间的非线性关系模型。通过制作实物模型,在实验中验证了软体机器人的周期性运动过程。 展开更多

关键词 气压驱动 仿生尺蠖 软体机器人 非线性 摩擦滞后 yeoh模型

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