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机器人关节用2K-V型传动的三维参数化建模与动态优化研究被引量：2: 2013年; 建立了机器人关节用2K-V型两级传动的三维实体模型,进行了三维参数化设计,并对机器人关节传动系统进行了运动仿真,只需在模型中改变相关参数便可以重生得到机器人关节用的不同型号的2K-V型传动系统。在此基础上,建立了2K-V型两级传动的动力学模型,考虑齿轮传动与摆线针轮传动时变刚度的影响,研究了传动系统的动态响应和动态特性,得到了额定转矩下系统各部件的响应和系统的各阶固有频率与振型。以摆线轮振动加速度最小和体积最小为多目标对2K-V型两级传动系统进行优化研究,得到了传动系统有关的性能与几何参数,得到的2K-V型两级传动满足了机器人关节传动系统的小体积和高动态特性的要求。经优化,该型号2K-V型传动装置体积减小了12.13%,动力学响应减小明显。; 王伟邵忍平; 关键词：机器人关节三维参数化设计动力学分析动态优化

齿轮参数对三维裂纹应力强度因子影响的研究被引量：9: 2012年; 建立了齿轮三维精确三齿模型,结合线弹性疲劳力学和边界元方法,运用专业断裂分析软件FRANC3D对齿轮齿根裂纹进行了数值分析,模拟求解了齿根椭圆形裂纹的裂尖三种类型的应力强度因子,并且探讨了三种应力强度因子随载荷、裂纹长度、模数、齿数、变位系数、裂纹角度等齿轮参数的变化规律。结果表明:I型、II型应力强度因子的数值在裂纹前缘呈近似于抛物线分布,而III型应力强度因子的数值在裂纹前缘呈近似于正弦曲线分布;应力强度因子随齿面载荷的变化呈线性规律;模数对裂纹两端的II型应力强度因子、裂纹中间的I型和III型应力强度因子影响较小,基本不变;齿数对应力强度因子影响较小,其在不同齿数下的最大差值仅为187 N.m-3/2;变位系数对其影响基本也呈线性变化;裂纹发生角度为60°时,I型应力强度因子比其它角度下的值都要大,因此应尽量避免产生此角度下的裂纹。本文研究为齿轮的断裂分析和寿命预测奠定了一定的基础。; 董飞飞邵忍平王伟; 关键词：齿轮

基于Shannon熵的LCD-SVM方法在齿轮故障分类中的研究被引量：3: 2014年; 局部特征尺度分解(Local characteristic scale decomposition,LCD)是一种新的自适应时频分析方法,该方法可以自适应地将一个复杂信号分解为若干个ISC(Intrinsic scale component,ISC)分量之和。支持向量机(Support vector machine,SVM)是一种机器学习的智能分类方法,Shannon熵是一种非线性的统计学习方法。将LCD与SVM引入到机械传动系统的故障分类之中,利用Hilbert解调分析求取LCD的ISC分量的包络信号,构造其Shannon熵,然后在深入分析的基础上,与SVM友好结合起来,将其结果输入到SVM分类器进行分类研究,来判别齿轮的故障位置、类型和程度。研究表明,这种相结合的方法可对齿轮正常、齿根裂纹、齿面磨损、复合故障四种运行状态的故障进行较好的区分,综合识别率达到了97.5%。; 李鹏宇邵忍平汪亚运; 关键词：局部特征尺度分解支持向量机SVM 特征提取

某大型风洞喷管动力学特性分析: 2014年; 基于有限元技术,运用大型有限元软件MSC.NASTRAN,进行了三维建模设计。采用模态和瞬态响应分析法对喷管的动力特性进行了分析计算,得到了喷管在工作过程之中的的动态响应与动力特性(固有频率及振型),并与风洞激振频率实验进行了对比验证。结果表明:该喷管模态频率分布良好,动态特性较好,避开了主要激振频率,使喷管能有效避免产生共振。; 申江邵忍平李晶; 关键词：风洞喷管三维建模动力特性

肌电控制假手新型自动变速系统的分析研究: 2013年; 以肌电控制假手的传动机构为研究对象,提出了肌电控制假手的新型自动变速系统传动方案。考虑传动系统中齿轮副时变啮合刚度,各齿轮的横向、纵向振动及沿啮合线方向振动、中心构件的扭转支撑刚度等建立了新型自动变速系统的传动系统动力学模型,通过轴承将传动系统和结构系统耦合起来,推导建立了"两级行星齿轮-离合器-轴承-外壳体"的肌电控制假手自动变速系统的耦合动力学模型,采用有限元软件中的Lanczons算法分析得到了该系统动力特性,验证了该新型系统传动方案的可行性,从而为肌电控制假手的动态设计和性能分析提供了基础。; 李晶邵忍平申江黄欣娜

基于声发射信号的三维针刺C/SiC复合材料拉伸损伤演化研究被引量：17: 2018年; 本研究对三维针刺C/SiC(3-dimension needled C/SiC,3D-NC/SiC)复合材料进行室温单调拉伸和拉伸加载-卸载试验,利用声发射技术对试样损伤演化进行动态监测。采用K-均值聚类分析方法对小波降噪后的声发射信号进行了损伤模式识别,结合试样断口扫描电镜观测,发现3D-NC/SiC复合材料在拉伸载荷作用下主要存在五类损伤模式:基体开裂、界面脱粘、界面滑移、纤维断裂和纤维束断裂。通过快速傅里叶变换(FFT)方法对小波降噪后的信号进行频谱分析得出:3D-NC/SiC复合材料在拉伸载荷作用下主要存在240、370和455 k Hz三种频率的损伤信号,分别对应于界面损伤、基体损伤和纤维损伤。结合单调拉伸试验过程声发射信号能量柱分布和加卸载过程累积能量曲线特征,分析了试样损伤演化机理。; 黄喜鹏王波杨成鹏潘文革刘小瀛; 关键词：C/SIC复合材料声发射聚类分析

局部特征尺度方法(LCD)及其在齿轮故障诊断中的应用研究: 2014年; 局部特征尺度分解(Local characteristic scale decomposition,LCD)是一种新的自适应时频分析方法,该算法可以自适应地将一个复杂信号分解为若干个ISC(Intrinsic scale component,ISC)分量之和;将LCD算法同EMD(Empirical mode decomposition),LMD(Local mean decomposition,LMD)算法进行对比分析,仿真信号的分解结果表明:三种方法都可以有效地对信号进行分解,但LCD算法在计算效率和抑制端点效应等方面要优于EMD,LMD算法;将LCD算法和zoom-FFT分析应用于齿轮故障诊断中,分析结果表明了这种相结合的方法,可以较好地提取故障特征,显示了该方法的有效性。; 李鹏宇邵忍平汪亚运齐先坤; 关键词：时频分析故障诊断齿轮

基于抓握可靠性的肌电控制假手优化和动态性能研究被引量：2: 2014年; 针对肌电控制假手的结构特点,分析影响肌电控制假手抓握可靠性的因素。借助MSC/Nastran软件平台,建立该假手系统的有限元模型,以结构系统应变能最小作为优化的目标函数,以结构系统的体积和质量约束作为优化约束函数,对肌电控制假手进行结构拓扑优化。在此基础上分析研究其动力特性、力能耦合关系、以及在以传动系统动态响应作为外部冲击载荷作用下的瞬态响应。研究结果表明:优化后的肌电控制假手的振动冲击减小,反应时间缩短,抓握可靠性得到显著提高。; 李晶邵忍平王伟黄欣娜; 关键词：结构优化瞬态响应动态特性

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国家自然科学基金(51275422)