智常建
- 作品数：6 被引量：18H指数：3
- 供职机构：西北工业大学机电学院更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金更多>>
- 相关领域：机械工程航空宇航科学技术更多>>
- Bennett单元阵列可展机构的动力学分析被引量：3
- 2019年
- 为分析Bennett单元阵列可展机构的几何特性、运动学特性和动力学特性,建立通用的Bennett单元阵列可展机构的运动学和动力学分析模型.采用拆解法将Bennett单元阵列可展机构中的单元机构分成4个空间串联开链机构;根据开链机构的特性,引入坐标变换法结合螺旋理论建立Bennett单元阵列可展机构的运动学分析模型,用虚功原理法将各空间串联开链机构组装在一起,构建动力学分析模型和动力学分析方法;以4×4 Bennett单元阵列可展机构为例分析其运动学和动力学,并用仿真和实验来验证所建立的动力学分析模型和动力学分析方法.结果表明:算例中的Bennett单元阵列可展机构在其运动范围内运动平稳,对角线上的单元机构距离驱动单元愈远,其驱动角的角速度和角加速度变化范围越大.广义力矩的变化比较平缓,在其运动范围内不会引起较大冲击.仿真结果、实验结果与运动学和动力分析模型计算结果吻合较好,说明该运动学和动力学分析模型和方法是准确的,可以用来指导Bennett单元阵列可展机构的构型设计、轨迹规划和动力系统参数的选定等.
- 智常建王三民李剑锋李博彭麒安
- 关键词：BENNETT机构动力学分析虚功原理
- 基于剪式线性阵列可展结构对称性的动力学分析方法研究被引量：5
- 2015年
- 为了研究剪式线性对称阵列可展结构的动力学特性,基于杆系能量泛函,建立剪式单元的等效质量矩阵,继而组装得到剪式可展结构的等效质量矩阵。考虑剪式铰的基本约束关系,利用机械系统动力学方程的增广法建立了适用于任意单元个数的剪式线性阵列可展结构的动力学模型。采用一种高精确度的直接违约校正法对系统的坐标和速度进行修正,避免了数值结果的发散。最后通过多步长Runge-Kutta法完成数值仿真,获得了该机构运动过程中各节点位置、速度及加速度随时间变化的曲线。结果表明:由于剪式可展结构的几何约束以及外载的影响,导致各节点沿阵列方向其对称特性表现较好;同时,在受力一侧,各节点沿x轴动力学特性变化较明显,而非受力一侧,速度、加速度等物理量变化幅度很小。
- 李博王三民袁茹智常建
- 关键词：几何学雅克比矩阵矩阵代数泰勒级数线性阵列
- 运动副间隙对多杆锁机构动力学特性的影响被引量：3
- 2014年
- 为降低因受力异常而出现飞机货舱门意外打开的概率,详细研究运动副间隙对多杆锁机构动力学特性的影响.采用无质量的等效间隙杆描述运动副的间隙,以拉格朗日动力学方程和螺旋理论为基础建立了多杆锁机构的动力学分析模型,并用MATLAB软件编程对模型进行了求解分析.结果表明:杆的角速度、角加速度、驱动力矩和铰链约束力对运动副间隙的大小比较敏感,在奇异位型附近受到的影响最大.间隙为10μm时,其对多杆锁机构的动力学影响较小;间隙为100μm时,其对多杆锁机构的动力学影响明显增强.
- 智常建王三民孙远涛
- 关键词：运动副间隙动力学特性
- 剪式单元阵列可展结构的动力学分析方法被引量：2
- 2018年
- 随着阵列单元数目增多,用传统有限元动力学分析方法分析阵列可展结构计算量十分巨大,甚至变得不可能。依据阵列可展结构由单元机构规律性组合而成的特点,针对剪式单元阵列可展结构提出了一种规范化动力学分析方法(规范法)。此方法将单元机构的叠加节点自由度与内部节点自由度分开,从而实现单元特性矩阵的首尾循环相加得到整体结构的刚度矩阵和质量矩阵。以5×5剪式单元平面阵列可展结构为例,采用规范法分析其固有频率和动态响应情况。结果发现:当展开角度接近于0°和180°时,固有频率迅速减小至0 Hz。当施加外载时,无阻尼、小阻尼和过阻尼情况下的动态响应分别为周期性振动、最大振幅衰减的周期性振动和无振动。可以得出:可展结构在0°和180°附近结构不稳定,其安全工作角度为20°~160°。阻尼适当增大可以有效减小振动。规范法提高了建模效率,并且便于规范性编程计算。
- 彭麒安王三民智常建李博
- 关键词：机械振动学动力学
- 考虑运动副间隙的剪式线性阵列可展结构动力学分析被引量：4
- 2016年
- 为了精确研究剪式线性阵列可展结构的动力学性能,在该机构的运动副中引入间隙,通过含间隙转动副元素之间的运动规律建立了该运动副的运动学模型。基于Gonthier接触力模型和修正的Coulomb摩擦力模型分别计算了含间隙转动副元素之间的法向与切向接触力。进一步把该接触力转换到间隙运动副所联接的杆件与滑块的质心处,并将其集成到剪式可展结构动力学模型的广义力中,从而成功地将关节间隙效应引入到可展结构中。采用一种新的违约校正法直接对系统的坐标和速度进行修正,避免了数值结果的发散并可确保将违约控制在给定的精度范围内。通过数值分析预测了运动副间隙对剪式线性阵列可展结构动力学性能的影响,为研究可展结构的运动精度和机构设计提供了参考和依据,拓展了间隙碰撞模型的应用范围,有利于工程实际应用。
- 李博王三民袁茹智常建
- 关键词：可展结构运动副间隙动态特性
- 基于螺旋理论的正方形单元及其组合机构瞬时自由度分析被引量：4
- 2017年
- 正方形单元机构在运动过程中,瞬时自由度会发生变化,从而导致其不能继续运动或者运动失稳,或构件损坏等严重后果,因此判别机构自由度的瞬时性和真实性是十分必要的。依据正方形单元及其组合机构的几何特性,基于螺旋理论和图论提出了该类机构瞬时自由度计算的新方法,对比传统的自由度计算公式,该方法可以更真实地反映机构在运动过程中的实际自由度,借助MATLAB仿真证实了该方法的正确性。并结合摄动理论解决了该类机构运动过程中自由度变化的问题,为该类机构运动控制奠定了理论基础。
- 李剑锋王三民智常建李博彭麒安
- 关键词：图论摄动理论角速度MATLAB
