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大挠度变截面欧拉梁曲率参数化模型
1
作者 黄勇刚 谢丹 《中国机械工程》 北大核心 2025年第8期1757-1766,共10页
为了实现结构和性能的优化,变截面梁在柔顺机构中愈来愈受到重视,针对其大挠度分析难以兼顾精度和效率的挑战,提出了一种基于曲率逼近的参数化建模方法。采用Bernstein多项式表示挠曲线曲率,基于最小总势能原理建立静力平衡方程,应用高... 为了实现结构和性能的优化,变截面梁在柔顺机构中愈来愈受到重视,针对其大挠度分析难以兼顾精度和效率的挑战,提出了一种基于曲率逼近的参数化建模方法。采用Bernstein多项式表示挠曲线曲率,基于最小总势能原理建立静力平衡方程,应用高斯积分和牛顿-拉弗森迭代法进行数值求解。其优点是弯曲应变能及应力的计算简单而精确,且广义刚度矩阵是与截面惯性矩变化相关的常值对称方阵,因而建模精度高、数值计算收敛速度快。同时,基于曲率参数解,结果后处理简便快捷。多个算例的数值仿真结果充分证明了所提方法的有效性和优越性。 展开更多
关键词 柔顺机构 变截面梁 大挠度 参数化模型
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可变拓扑空间树网机器人设计与协同柔顺控制
2
作者 魏庆生 魏承 +1 位作者 赵亚涛 曹喜滨 《宇航学报》 北大核心 2025年第8期1654-1663,共10页
面向中国未来在轨服务的战略需求,提出了一种可变拓扑的空间机器人及其多机械臂协同柔顺控制方法。基于仿生学原理提出了一种模块化分层设计的空间树网机器人系统,其架构包含“树根”、“树枝”和“树叶”3个功能模块层次,可通过快装快... 面向中国未来在轨服务的战略需求,提出了一种可变拓扑的空间机器人及其多机械臂协同柔顺控制方法。基于仿生学原理提出了一种模块化分层设计的空间树网机器人系统,其架构包含“树根”、“树枝”和“树叶”3个功能模块层次,可通过快装快换装置实现模块间快速连接与拓扑重构。采用拉格朗日方法建立了空间树网机器人混合拓扑下的统一动力学模型,提出了一种基于阻抗控制的多臂协同柔顺控制算法。动力学仿真与地面实验的对比验证表明:该系统可有效实现拓扑构型变换,所提出的控制算法在多机械臂协同作业中展现出良好的柔顺控制性能。研究成果可为新一代空间机器人设计及在轨操作提供理论与方法支撑。 展开更多
关键词 机械臂 柔顺控制 动力学建模 可重构系统
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基于改进自抗扰控制的高空风机叶片打磨机器人被动柔顺控制方法研究
3
作者 李浩 刘欣荣 +1 位作者 刘仪沁 范狄庆 《中国机械工程》 北大核心 2025年第8期1832-1841,共10页
为了应对高空中未知干扰,保持高空风机叶片修复机器人末端打磨接触力的恒定,提出了一种基于改进自抗扰控制(ADRC)的机器人被动柔顺控制算法。该算法结合死区补偿和重力补偿算法,充分考虑气动系统气体压缩性、电气比例阀死区特性、打磨... 为了应对高空中未知干扰,保持高空风机叶片修复机器人末端打磨接触力的恒定,提出了一种基于改进自抗扰控制(ADRC)的机器人被动柔顺控制算法。该算法结合死区补偿和重力补偿算法,充分考虑气动系统气体压缩性、电气比例阀死区特性、打磨过程中倾角变化以及高空作业时未知扰动等问题,采用跟踪微分器过渡输入信号,利用状态观测器观测系统扰动,通过状态误差反馈控制律进行补偿。通过建立控制系统的数学模型并进行仿真分析得出,相比传统比例积分微分(PID)算法,该控制算法在力控制性能和响应速度上均有提升;搭建实验平台进行多种工况实验,实验结果表明,该控制算法系统调节时间缩短44.6%~51.4%,最大误差绝对值减小45.4%~69.4%,误差均方值减小56.5%~91.2%。由此可得,所提算法具有更好的动态响应性能和力控制精度,具有较强的抗干扰能力和鲁棒性,为工程实际应用打下理论基础。 展开更多
关键词 自抗扰控制 机器人打磨 柔顺控制 气动系统建模 风机叶片
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桌面式上肢康复机器人自适应柔顺性控制方法
4
作者 叶长龙 彭晶鑫 +1 位作者 于苏洋 姜春英 《沈阳航空航天大学学报》 2024年第5期62-71,共10页
以一种六自由度桌面式上肢康复机器人(desktop upper limb rehabilitation robot,DULRR)为研究对象,观察到传统的位置控制无法满足患者康复训练的需求,可能导致其在康复过程中二次受伤。针对这一问题,提出一种基于位置闭环的自适应柔顺... 以一种六自由度桌面式上肢康复机器人(desktop upper limb rehabilitation robot,DULRR)为研究对象,观察到传统的位置控制无法满足患者康复训练的需求,可能导致其在康复过程中二次受伤。针对这一问题,提出一种基于位置闭环的自适应柔顺性控制方法。首先,根据DULRR的运动学模型,构建基于模糊比例-积分-微分(proportional-integral-derivative,PID)的位置控制器。然后,利用阻抗模型将力信号转换为速度和位置信号的特点,提出了基于压力传感器的自适应柔顺性控制器,与所提出的模糊PID控制器相结合,形成了完整的DULRR被动康复训练控制方法。最后,通过仿真分析和样机实验的方式,验证了基于位置闭环的自适应柔顺性控制方法的优越性。实验结果表明:相较于传统的PID控制器,在DULRR系统下模糊PID响应时间更短、稳态误差更小,体现出了较好的轨迹跟踪能力。同时,该控制器表现出良好的柔顺性效果,满足了患者早期被动康复训练的需求,并避免了康复过程中的二次伤害。 展开更多
关键词 康复机器人 全方位移动机器人 运动学模型 模糊PID 自适应柔顺控制
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基于干扰观测器的变刚度驱动器复合跟踪控制 被引量：1
5
作者 孙剑韬 刘雅伦 +2 位作者 陈启航 江明隆 郭朝 《武汉大学学报（工学版）》 CAS CSCD 北大核心 2024年第2期241-253,共13页
变刚度驱动器(variable stiffness actuator,VSA)是发展新一代柔性机器人的核心技术之一,由于其模型存在参数不确定性和外部干扰等原因,针对其控制器的设计仍面临着挑战。为解决该问题,提出了一种基于非线性干扰观测器(nonlinear distur... 变刚度驱动器(variable stiffness actuator,VSA)是发展新一代柔性机器人的核心技术之一,由于其模型存在参数不确定性和外部干扰等原因,针对其控制器的设计仍面临着挑战。为解决该问题,提出了一种基于非线性干扰观测器(nonlinear disturbance observer,NDOB)的复合控制方法,用于实现模型扰动下的VSA刚度与位置控制。与现有针对VSA的非线性控制方法相比,基于干扰观测器的复合跟踪控制方法的最显著优势在于引入了一种新的建模方法用于分析VSA在模型参数不确定、外部干扰和弹性形变等复杂摄动时的动力学;提出一种基于反馈线性化和NDOB的复合控制方法以提高驱动器跟踪精度、增加驱动器针对不确定因素时的鲁棒性。仿真和物理样机试验均验证了所提控制方法的有效性。 展开更多
关键词 变刚度驱动器 非线性干扰观测器 柔性驱动器 反馈线性化 复合控制 模型摄动
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微流体装置力源机构的优化设计
6
作者 余晴 刘冲 李经民 《机械设计与制造》 北大核心 2024年第4期229-233,共5页
为解决微流控系统中流体介质贮存装置输出压力不稳定等问题,设计了一种柔顺机构作为装置的力源机构。该柔顺机构基于正负刚度叠加理论设计,由四根固定导向梁和两根平面弹簧组成。首先,利用链式梁约束模型和广义打靶法分别求解出固定导... 为解决微流控系统中流体介质贮存装置输出压力不稳定等问题,设计了一种柔顺机构作为装置的力源机构。该柔顺机构基于正负刚度叠加理论设计,由四根固定导向梁和两根平面弹簧组成。首先,利用链式梁约束模型和广义打靶法分别求解出固定导向梁和平面弹簧的位移-载荷特性,建立优化模型,得到了满足设计要求的最优解。然后,为验证计算模型的准确性,使用ANSYS对柔顺梁进行大变形分析,结果显示该计算模型和有限元分析相比,误差小于1%。最后,通过实验发现该柔顺机构输出力的实验值和理论设计值存在误差,经过分析发现是加工精度、材料弹性模量误差以及只考虑了中性轴的变形等原因所导致的。 展开更多
关键词 微流控系统 柔顺机构 广义打靶法 链式梁约束模型 大变形分析
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多材料3D打印柔性关节的设计与测试
7
作者 吕坤勇 冯奕逍 《生物医学工程学进展》 2024年第4期325-334,共10页
柔性关节是微创外科手术器械提高灵巧度和增加活动空间的关键部件。为了降低柔性关节及器械的制造难度,该文利用多材料3D打印技术设计了新型柔性关节并进行了初步验证。新型柔性关节由硬材料与软材料交替连接组成,弯曲时形变集中在软材... 柔性关节是微创外科手术器械提高灵巧度和增加活动空间的关键部件。为了降低柔性关节及器械的制造难度,该文利用多材料3D打印技术设计了新型柔性关节并进行了初步验证。新型柔性关节由硬材料与软材料交替连接组成,弯曲时形变集中在软材料区域。该文对柔性关节的结构和运动学模型进行了详细的描述,并探索了柔性关节在放大驱动和多级串联中的应用。该文还对新型柔性关节的弯曲性能进行了测试。测试结果表明,多材料3D打印柔性关节具有2个自由度,可实现约90°的弯曲。实际弯曲角度与理论模型的变化趋势一致,单平面测试最大弯曲角度误差为8°,空间测试最大偏转角度误差为9°,弯曲角度误差为9°。测试结果还表明,柔性关节在放大驱动和多级串联应用中的样品符合预期。柔性关节采用多材料3D打印技术制作,不仅具有较好的弯曲性能,还能有效避免材料疲劳,降低制造难度,在新型智能微创手术器械开发中具有潜在的应用价值。 展开更多
关键词 微创外科手术器械 多材料3D打印 柔性关节 运动学模型
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柔顺机构的频率特性分析 被引量：7
8
作者 陈知泰 余跃庆 +1 位作者 杜兆才 张绪平 《机械设计与研究》 CSCD 北大核心 2005年第6期24-26,共3页
以伪刚体模型为基础对平面柔顺机构的频率特性进行了详细的分析,并分别就机构截面参数、结构尺寸、材料参数对频率的影响进行了讨论;针对柔顺机构材料特点提出了新的频率特性比较指标,给出了数值算例验证了评价指标的可靠性。
关键词 伪刚体模型 柔顺机构 固有频率
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考虑脚部柔性的仿袋鼠跳跃机器人运动特性研究 被引量：8
9
作者 李向阳 葛文杰 杨方 《机器人》 EI CSCD 北大核心 2006年第4期374-378,399,共6页
基于对袋鼠结构及跳跃运动特点的研究,设计了具有柔性脚的仿袋鼠跳跃机器人单腿机构模型,建立了相应机构在着地阶段的运动学和动力学方程.结合实例,用M atlab 6.5计算和仿真了模型在着地阶段各关节转角、柔性脚与地面接触长度、地面支... 基于对袋鼠结构及跳跃运动特点的研究,设计了具有柔性脚的仿袋鼠跳跃机器人单腿机构模型,建立了相应机构在着地阶段的运动学和动力学方程.结合实例,用M atlab 6.5计算和仿真了模型在着地阶段各关节转角、柔性脚与地面接触长度、地面支承力和关节力矩随时间的变化规律曲线.结果分析表明:模型跳跃的起跳时间约占着地时间的2/3,当柔性脚与地面接触长度最大时,地面作用力也达到最大;踝关节的输入力矩要大于髋关节的输入力矩.此运动研究为仿袋鼠跳跃机器人的设计以及精确控制提供了理论基础. 展开更多
关键词 仿袋鼠机器人 单腿模型 柔性脚 动力学 力矩
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不完全分布柔度全柔性机构拟柔性模型研究 被引量：4
10
作者 邱丽芳 翁海珊 +1 位作者 俞必强 代云升 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第4期189-192,共4页
不完全分布柔度全柔性机构是介于具有集中柔度和分布柔度之间的一类全柔性机构,根据这类机构的特点,在伪刚体模型的基础上,提出了拟柔性模型的分析方法,建立了直梁型柔性铰链与构件的拟柔性模型,同时定义了拟柔性模型的外载荷力比值系数... 不完全分布柔度全柔性机构是介于具有集中柔度和分布柔度之间的一类全柔性机构,根据这类机构的特点,在伪刚体模型的基础上,提出了拟柔性模型的分析方法,建立了直梁型柔性铰链与构件的拟柔性模型,同时定义了拟柔性模型的外载荷力比值系数μF和模型的修正系数μλ。给出了一组实例的拟柔性模型计算结果,通过该组实例的实验测试以及对测试结果和计算结果的分析比较,验证了该模型的有效性。 展开更多
关键词 全柔性机构 伪刚体模型 拟柔性模型 不完全分布柔度
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一种全柔顺六稳态机构的设计 被引量：6
11
作者 勾燕洁 张守银 陈贵敏 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第7期61-66,共6页
多稳态机构因不需输入能量就可保持多个稳定平衡状态而在生产生活中得到越来越广泛的应用。全柔顺多稳态机构免装配、无摩擦、低能耗,但因为柔顺片段大变形时容易产生应力集中、输出非线性等原因,全柔顺多稳态机构的设计难度较大。提出... 多稳态机构因不需输入能量就可保持多个稳定平衡状态而在生产生活中得到越来越广泛的应用。全柔顺多稳态机构免装配、无摩擦、低能耗,但因为柔顺片段大变形时容易产生应力集中、输出非线性等原因,全柔顺多稳态机构的设计难度较大。提出一种全柔顺六稳态机构的设计方法,由两个临界跳转力不同的双稳态机构和一个柔顺片段组成机构,成功实现六个稳定平衡状态。对柔顺片段用伪刚体模型法建模,并通过比较两部分结构的力-位移特性给出机构具有六个稳定平衡状态的条件,从而避免了非线性分析;考虑机构的实际运动给出柔顺片段的刚度范围计算公式,设计者可据此选择合适的刚度完成全柔顺六稳态机构的设计。用ANSYS得到的输出力特性和样机测试证实了该设计方法的正确。 展开更多
关键词 多稳态机构 伪刚体模型 全柔顺机构
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微型双自由度全柔性五杆机构设计与分析 被引量：1
12
作者 邱丽芳 刘庆玲 +1 位作者 翁海珊 吴国昌 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第3期195-199,共5页
分别采用伪刚体模型和拟柔性模型对双自由度全柔性五杆机构进行了分析,建立了不完全分布柔度全柔性五杆机构的伪刚体模型和拟柔性模型,推导出外载荷与位移关系的一般公式。设计了一微型对称全柔性五杆机构,利用刚性五杆机构几何关系和... 分别采用伪刚体模型和拟柔性模型对双自由度全柔性五杆机构进行了分析,建立了不完全分布柔度全柔性五杆机构的伪刚体模型和拟柔性模型,推导出外载荷与位移关系的一般公式。设计了一微型对称全柔性五杆机构,利用刚性五杆机构几何关系和迭代程序,给出了该机构拟柔性模型的理论计算结果,同时用ANSYS对该实例进行了分析。通过实例的理论计算和有限元分析结果的比较,验证了理论推导的正确性,同时也验证了拟柔性模型分析方法的有效性。 展开更多
关键词 全柔性机构 伪刚体模型 拟柔性模型 不完全分布柔度 双自由度
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全地形轮式移动机器人运动学建模与分析 被引量：21
13
作者 宋小康 谈大龙 +1 位作者 吴镇炜 王越超 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第6期148-154,共7页
提出全地形轮式移动机器人的正逆运动学问题。将机器人看成一个混合串-并联多刚体系统,从每个轮-地接触点到机器人车体分别构成一个串联子系统,抛弃车轮纯滚动假设,在轮-地接触点处建立瞬时坐标系,考虑车轮的平面滑移,从而对每个串联子... 提出全地形轮式移动机器人的正逆运动学问题。将机器人看成一个混合串-并联多刚体系统,从每个轮-地接触点到机器人车体分别构成一个串联子系统,抛弃车轮纯滚动假设,在轮-地接触点处建立瞬时坐标系,考虑车轮的平面滑移,从而对每个串联子系统形成一个封闭的速度链。对于每个速度闭链,可直接在驱动轮轮心处写出从机器人各驱动轮到机器人本体之间的运动方程,将每个速度闭链的运动方程合并即可得到机器人的整体运动学模型。以一个具有被动柔顺机构的六轮全地形移动机器人为对象进行推导,该方法既考虑了地形不平的影响,又考虑了车轮的前向、侧向及转向滑移,已知机构参数后就可以直接写出机器人的速度方程,且便于运动学求解。该方法对于轮式移动机器人的运动学建模具有一般性,且具有物理意义明确、推导过程简洁等特点。 展开更多
关键词 全地形轮式移动机器人 被动柔顺机构 运动学 建模
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平行导向柔顺机构动力学建模及其频率特性分析 被引量：5
14
作者 王华伟 余跃庆 +1 位作者 王雯静 苏丽颖 《机械设计与研究》 CSCD 北大核心 2008年第2期42-46,共5页
基于柔性体模型,结合伪刚体模型所得边界条件,建立了平行导向柔顺机构的动力学模型。以此动力学模型,讨论柔性杆截面参数、几何结构参数以及材料性能参数对系统频率的影响。所得结论对柔顺机构的结构设计及其工程应用提供理论指导。
关键词 柔顺机构 动力学模型 频率特性
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医护人员手卫生干预措施的效果评价 被引量：9
15
作者 程莉莉 杨洪艳 +6 位作者 臧彬 李国福 于晓江 张秀月 赵鹤 高茵茵 王大南 《现代医院管理》 2014年第5期24-26,共3页
目的对手卫生干预措施进行效果评价。方法采用渐进式的手卫生干预措施,具体包括对医护人员手卫生行为存在的主要问题进行告知、提醒、督导,并将监测结果进行反馈。结果 "接触患者血液体液后""接触患者后"及"... 目的对手卫生干预措施进行效果评价。方法采用渐进式的手卫生干预措施,具体包括对医护人员手卫生行为存在的主要问题进行告知、提醒、督导,并将监测结果进行反馈。结果 "接触患者血液体液后""接触患者后"及"接触患者周围环境后"的手卫生依从率在干预后有明显的提高。结论渐进式手卫生干预措施能够为医护人员所接受,并可以显著提高医护人员的手卫生依从性。 展开更多
关键词 医护人员 手卫生 渐进式 依从率
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PRR伪刚体模型及其在柔性机构运动分析中的应用 被引量：2
16
作者 任晓智 薄瑞峰 路建鹏 《机械设计与制造》 北大核心 2022年第7期48-51,58,共5页
在1R和PR模型的基础上,兼顾柔性悬臂梁的横向变形和轴向变形,通过对其特征参数的描述建立一种具有三自由度的PRR伪刚体模型,然后应用在柔性机构的运动分析中。分别针对大变形柔性曲柄滑块机构和四杆机构,利用PRR伪刚体模型进行机构建模... 在1R和PR模型的基础上,兼顾柔性悬臂梁的横向变形和轴向变形,通过对其特征参数的描述建立一种具有三自由度的PRR伪刚体模型,然后应用在柔性机构的运动分析中。分别针对大变形柔性曲柄滑块机构和四杆机构,利用PRR伪刚体模型进行机构建模。按照刚性机构基本原理,采用伪刚体模型法进行力/变形分析得出滑块位置坐标随曲柄转角的变化关系图,并与椭圆积分得到的关系图进行比较。采用伪刚体模型法进行运动分析得出柔性四杆机构的位姿变化图,并与有限元法得到的位姿图进行比较。计算结果均非常接近,从而证明了该模型在柔性机构运动分析中的有效性和简便性。 展开更多
关键词 PRR伪刚体模型 柔性曲柄滑块机构 柔性四杆机构 力-变形分析
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新型3-RPC柔性精密平台的刚度与动力学分析 被引量：5
17
作者 李仕华 龚文 +1 位作者 李富娟 姜珊 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第17期2317-2323,共7页
提出了一种新型空间柔性并联精密平台,该平台采用压电陶瓷驱动方式,通过单自由度柔性铰链的弹性变形实现末端执行件3个方向的运动;采用柔度矩阵变换法,建立了该柔性精密平台的刚度模型,并用有限元方法对刚度模型进行了验证。在此基础上... 提出了一种新型空间柔性并联精密平台,该平台采用压电陶瓷驱动方式,通过单自由度柔性铰链的弹性变形实现末端执行件3个方向的运动;采用柔度矩阵变换法,建立了该柔性精密平台的刚度模型,并用有限元方法对刚度模型进行了验证。在此基础上,讨论了柔性铰链结构参数对平台刚度的影响规律;采用拉格朗日法建立该平台的动力学方程,利用有限元对其进行了模态分析,讨论了3组不同柔性转动副结构参数对微动机构自然频率的影响。 展开更多
关键词 3-RPC 柔性机构 刚度模型 动力学分析
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一种新型3自由度大行程微定位平台设计与分析 被引量：13
18
作者 李杨民 肖霄 汤晖 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第19期48-54,共7页
为解决微定位平台大行程与高精度之间的矛盾,提出一种新型的3自由度柔性并联机构。该机构三条支链采用特殊方式与动平台相连,使整体机构结构紧凑且具有良好的力学传递性能。同时,机构采用行程大,分辨率高,便于控制的电磁驱动器作为驱动... 为解决微定位平台大行程与高精度之间的矛盾,提出一种新型的3自由度柔性并联机构。该机构三条支链采用特殊方式与动平台相连,使整体机构结构紧凑且具有良好的力学传递性能。同时,机构采用行程大,分辨率高,便于控制的电磁驱动器作为驱动部件,保证机构在不需要引入放大机构的前提下便可获得较大的行程和较高的分辨率。使用大行程柔性铰链代替普通的球铰,降低了加工制造难度和机构刚度模型的求解难度。采用螺旋理论分析了3-P(4S)并联机构末端运动特征,结合单元刚度矩阵法和矩阵位移法推导了3-P(4S)柔性并联机构的静刚度模型,并采用ANSYS进行了分析验证。 展开更多
关键词 柔性机构 螺旋理论 刚度模型
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冰激柔性直立桩结构振动的模型试验 被引量：11
19
作者 黄焱 史庆增 宋安 《天津大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第5期530-535,共6页
冰激直立结构振动问题已在世界范围内得到了广泛的研究，但目前的研究成果与实际工程的应用要求还相去甚远．为探索冰激振动进程的控制机理，进行了低冰速、中冰速和高冰速下的动冰力模型试验．试验发现，冰激直立桩结构稳态振动过程中... 冰激直立结构振动问题已在世界范围内得到了广泛的研究，但目前的研究成果与实际工程的应用要求还相去甚远．为探索冰激振动进程的控制机理，进行了低冰速、中冰速和高冰速下的动冰力模型试验．试验发现，冰激直立桩结构稳态振动过程中的控制机理是冰与结构的相互作用，而冰以间歇性延一脆压碎模式发生破坏是相互作用进程中的重要特征．基于这一现象，提出了一个直接反映冰与结构相互作用水平的参数——相互作用系数．结果表明，当该系数处于20-45时，结构在冰力作用下会发生剧烈的响应． 展开更多
关键词 冰激振动 柔性直立桩 模型试验 相互作用系数
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传递矩阵法分析平面柔顺机构的振动特性 被引量：3
20
作者 胡俊峰 郝亚洲 徐贵阳 《振动．测试与诊断》 EI CSCD 北大核心 2015年第6期1145-1151,1204,共7页
为了分析柔顺机构的动态性能和力学传递关系,提出一种新型的基于传递矩阵法的振动力学模型。柔顺机构由若干个柔性铰链与杆件顺序联接而成,采用传递矩阵法描述其力学状态量的传递关系。将柔性铰链视为拉伸和弯曲变形的弹性梁,应用材料... 为了分析柔顺机构的动态性能和力学传递关系,提出一种新型的基于传递矩阵法的振动力学模型。柔顺机构由若干个柔性铰链与杆件顺序联接而成,采用传递矩阵法描述其力学状态量的传递关系。将柔性铰链视为拉伸和弯曲变形的弹性梁,应用材料力学理论建立反映其自振性能的传递矩阵。将杆件视为刚体,采用动量矩定理建立其动力学模型,得到描述振动刚体的传递矩阵。按照柔顺机构的联接形式,将每个元件的传递矩阵进行拼装,得到系统总传递矩阵。总传递方程以柔顺机构的边界点状态矢量为未知变量,矩阵中的元素为机构结构参数和频率的函数。应用边界条件,可得柔顺机构的特征方程,通过求解方程可得系统的固有频率和振型。将外力纳入传递矩阵,建立反映外力激励与系统的关系的扩展传递矩阵以求解系统的频率响应。通过2种常用平面柔顺机构的动态性能分析,结果表明所建立模型的正确性,能精确描述柔顺机构力学传递关系。 展开更多
关键词 传递矩阵法 力学模型 动态性能 平面柔顺机构
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