基于双质量-弹簧模型的仿袋鼠机器人间歇跳跃落地稳定性研究 被引量：2

1

作者 葛文杰 夏旭峰 +1 位作者 黄杰 文放 《西北工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第4期517-522,共6页

跳跃落地稳定性是跳跃机器人的关键技术。通过对仿袋鼠机器人跳跃运动稳定性分析,揭示了袋鼠跳跃稳定性的运动规律,提出了一种机器人跳跃动态稳定性的分析方法。考虑踝关节力矩作用,建立了仿袋鼠跳跃机器人双质量-弹簧动力学模型,采用... 跳跃落地稳定性是跳跃机器人的关键技术。通过对仿袋鼠机器人跳跃运动稳定性分析,揭示了袋鼠跳跃稳定性的运动规律,提出了一种机器人跳跃动态稳定性的分析方法。考虑踝关节力矩作用,建立了仿袋鼠跳跃机器人双质量-弹簧动力学模型,采用能量法,分析给出了该跳跃机器人的动态稳定区域及其前、后边界稳定裕量的表达式,并结合实例,应用Matlab进行仿真计算分析,给出了袋鼠机器人保持落地稳定性时的腿部弹簧刚度系数、触地角及触地速度等参数之间应满足的关系和各取值范围。分析结果表明:仿袋鼠机器人的动、静态稳定区域不同,二者无重合域。 展开更多

关键词 仿袋鼠跳跃机器人 双质量-弹簧模型 间歇性跳跃 落地稳定性 能量法

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采用组合质量-弹簧模型的快堆卧式贮钠罐晃动分析 被引量：5

2

作者 李楠 韩治 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第9期1642-1647,共6页

在核电工程中广泛使用各类形式的储液容器,储液容器的抗震分析必须考虑液体晃动的影响。针对矩形储液容器,不同于传统的单向质量-弹簧模型将液体晃动对容器侧壁、底部的作用都等效为对侧壁的作用,本文提出一种组合质量-弹簧模型及计算公... 在核电工程中广泛使用各类形式的储液容器,储液容器的抗震分析必须考虑液体晃动的影响。针对矩形储液容器,不同于传统的单向质量-弹簧模型将液体晃动对容器侧壁、底部的作用都等效为对侧壁的作用,本文提出一种组合质量-弹簧模型及计算公式,模拟了液体晃动分别对容器的侧壁、底部的作用。组合质量-弹簧模型在三维有限元模型上的加载位置更加合理,容器底部的应力结果更加真实。利用组合质量-弹簧模型对中国实验快堆的卧式贮钠罐进行横向晃动有限元计算,算例表明了计算结果的可靠性。组合质量-弹簧模型为储液容器的有限元抗震分析提供了一种有效的方法。 展开更多

关键词 晃动 组合质量-弹簧模型 中国实验快堆 贮钠罐

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含间隙机构无质量杆-弹簧阻尼组合模型的近似解法 被引量：4

3

作者 朱巨才 符炜 《机械设计》 CSCD 北大核心 2004年第2期43-46,共4页

提出了一种新的无质量杆 -弹簧阻尼组合 (MLSD)模型非线性动力学运动微分方程的近似解法。它通过求解无间隙机构来得到相应的含间隙机构的动力响应 ,无须求解系统的非线性微分方程组 ,使解决问题的难度大为降低 。

关键词 间隙运动副 MLSD模型 近似解法 无质量杆-弹簧阻尼组合模型 动力学

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质量-弹簧模型在储液容器抗震分析中的应用 被引量：8

4

作者 刘嘉一 白欣然 李晓轩 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第6期947-951,共5页

核电厂有很多储液容器,对这些储液容器进行抗震分析时,液体的晃动可明显改变容器的质心和转动惯量等一些力学参数,因此,液体晃动对设备造成的载荷是不可忽略的。质量-弹簧模型是Housner理论和ASCE-4—98规范中对储液容器在地震作用下承... 核电厂有很多储液容器,对这些储液容器进行抗震分析时,液体的晃动可明显改变容器的质心和转动惯量等一些力学参数,因此,液体晃动对设备造成的载荷是不可忽略的。质量-弹簧模型是Housner理论和ASCE-4—98规范中对储液容器在地震作用下承受的液动压力给出的简化计算模型。本工作依据Housner理论和ASCE-4—98规范,对储液容器和容器内液体建立了三维质量-弹簧有限元模型,并据此计算了核电厂的储液容器在承受水平地震载荷时液体的作用力。将计算得到的液体频率结果及对流液体对容器的作用结果与应用公式计算的结果进行比较表明,三维有限元模型的计算结果是合理、可靠的。与ASCE-4—98规范相比,将质量-弹簧模型应用到三维有限元模型中,可直接从地震输入的模型中得到板壳元或三维实体有限元上位移和应力分布结果,这样更为直观方便。 展开更多

关键词 质量-弹簧模型 储液容器 三维 抗震分析

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基于无质量弹簧结构的肺组织动态建模及变形预测方法

5

作者 张来喜 朱盛杰 +2 位作者 朱艳梅 马凯威 徐丰羽 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第10期209-221,共13页

在放射治疗中,人体呼吸运动将导致肺部发生变形,其上肿瘤随之发生的变形和空间运动对放射治疗的精准性和安全性产生不利影响。结合计算机断层扫描(CT)影像三维建模技术和呼吸力学原理,提出了一种基于无质量弹簧结构的肺部动态变形建模... 在放射治疗中,人体呼吸运动将导致肺部发生变形,其上肿瘤随之发生的变形和空间运动对放射治疗的精准性和安全性产生不利影响。结合计算机断层扫描(CT)影像三维建模技术和呼吸力学原理,提出了一种基于无质量弹簧结构的肺部动态变形建模及变形预测方法。首先在在放疗前根据医学影像信息建立肺部模型,然后根据呼吸预测肺部的变形及其上肿瘤的运动。实验结果表明,根据预测方法得出的肺部变形与连续医学影像观测下的变形相一致,预测值与观测值的误差在合理范围之内。研究能够在常规医学条件下准确、高效地预测呼吸运动影响下肺部的变形与力学特性,为后续肿瘤位移补偿研究提供理论和方法支撑。 展开更多

关键词 肺部三维建模 无质量弹簧模型 动态建模 变形预测

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一种新的高阶弹簧-阻尼-质量边界——无限域圆柱对称波动问题 被引量：3

6

作者 杜修力 赵密 《力学学报》 EI CSCD 北大核心 2009年第2期207-215,共9页

提出一种描述力-位移时间卷积关系的高阶弹簧-阻尼-质量模型,并将其作为人工边界条件直接应用于弹性动力学无限域圆柱对称运动问题的时域数值求解.该人工边界条件不存在旁轴近似、多次透射等位移型外推人工边界条件普遍存在的高、低频... 提出一种描述力-位移时间卷积关系的高阶弹簧-阻尼-质量模型,并将其作为人工边界条件直接应用于弹性动力学无限域圆柱对称运动问题的时域数值求解.该人工边界条件不存在旁轴近似、多次透射等位移型外推人工边界条件普遍存在的高、低频失稳问题;与黏性、黏弹性边界等应力型人工边界条件相比,它具有高阶精度,且是严格高、低频双渐近的,也可以退化到黏性、黏弹性边界;该边界可以像黏性、黏弹性边界一样利用商用有限元软件中内置的并联弹簧-阻尼器、质量单元和时间积分求解器在商用软件中方便地实现,便于研究人员和工程师应用.分析的几个简单数值算例也验证了该边界条件的上述优点. 展开更多

关键词 无限域 人工边界条件 弹簧-阻尼-质量模型 高阶 圆柱对称波动问题

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人体分布式动力学模型及其参数识别

7

作者 陈哲瑶 王浩祺 +2 位作者 陈隽 赵咏芳 郭海玲 《振动工程学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第9期1468-1475,共8页

建立人体动力学模型获取人体自振频率是土木工程、机械工程、交通工程、航空航天、康复医学等许多领域的共性科学问题,以往研究最常采用的弹簧-质量块-阻尼器集中质量模型,与实际人体质量、刚度沿身高的分布式特性并不相符。本研究提出... 建立人体动力学模型获取人体自振频率是土木工程、机械工程、交通工程、航空航天、康复医学等许多领域的共性科学问题,以往研究最常采用的弹簧-质量块-阻尼器集中质量模型,与实际人体质量、刚度沿身高的分布式特性并不相符。本研究提出含有生物自驱力的人体分布参数动力模型,理论上推导了自振频率的表达式,并据此提出了基于步态测试技术的频率识别算法。组织了247名测试者进行步态试验,识别了每位测试者的人体刚度和自振频率,进一步研究了识别参数的概率分布特征,并通过与以往研究结果对比、不同年龄段统计分析等,多角度验证了所提模型的合理性和适用性。 展开更多

关键词 人体动力学模型 参数识别 分布参数模型 弹簧-质量块-阻尼器模型

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基于ANSYS有限元分析的模态质量计算方法 被引量：16

8

作者 商霖 《导弹与航天运载技术》 北大核心 2011年第3期55-57,共3页

基于动能公式的演化推导,提出一种计算模态质量的新方法。该方法操作方便,快速有效,适用于任何有限元模型模态质量的计算。通过与模态质量经典公式计算结果的比较,二者数值完全一致。

关键词 模态质量 经典公式 动能定理 质量矩阵 弹簧-质量模型

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望远镜方位锁转频率分析与动力学模型简化 被引量：1

9

作者 冯锦平 马文礼 《机械设计与制造》 北大核心 2010年第6期115-117,共3页

推导了水平轴系轴承刚度的解析表达式,代入有限元模型,计算了方位锁转谐振频率,并与锁转频率的实测值进行对比,进行了误差原因分析。分析了不同结合面对锁转频率的影响,取不同的结合面切向刚度,分别计算了方位锁转频率,总结出垂直轴电... 推导了水平轴系轴承刚度的解析表达式,代入有限元模型,计算了方位锁转谐振频率,并与锁转频率的实测值进行对比,进行了误差原因分析。分析了不同结合面对锁转频率的影响,取不同的结合面切向刚度,分别计算了方位锁转频率,总结出垂直轴电机转子结合面的切向刚度是影响锁转频率的重要因素。采用附加质量法计算了等效结构刚度,结合特征方程,将望远镜方位转动模型简化为集中质量弹簧系统,简化模型与有限元模型动力学性能一致。 展开更多

关键词 望远镜 锁转频率 接触刚度 集中质量弹簧模型

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竖向行人-结构相互作用中的行人MD及SMD模型参数识别 被引量：10

10

作者 张梦诗 陈隽 徐若天 《振动工程学报》 EI CSCD 北大核心 2016年第5期814-821,共8页

大跨轻柔结构易出现行人荷载下的振动舒适度问题,行人与结构的相互作用是准确预测人致结构振动的关键难题之一。通过一低频人行桥的小组行人试验,研究了两种竖向人-结相互作用模型的参数及其适用性问题。首先由试验获得空桥和有行人时... 大跨轻柔结构易出现行人荷载下的振动舒适度问题,行人与结构的相互作用是准确预测人致结构振动的关键难题之一。通过一低频人行桥的小组行人试验,研究了两种竖向人-结相互作用模型的参数及其适用性问题。首先由试验获得空桥和有行人时的系统频响函数。随后,将行人的质量-阻尼器(Mass-Damper,MD)模型和本文建议的弹簧-质量-阻尼器(Spring-Mass-Damper,SMD)模型,分别与结构耦合并推导耦合系统的频响函数理论表达式,再拟合实测值识别MD和SMD模型的参数。结果表明:试验条件下行人对结构质量贡献约为体重的40%,阻尼贡献为1400kg/s。行人SMD模型的自振频率约为1.9Hz,阻尼比约30%。行人SMD模型参数尚无其他文献报道,与不同姿态静止人体的SMD参数的对比说明了结果的合理性。最后,利用数值模拟解释了MD模型的局限性,建议采用SMD模型模拟竖向行人-结构相互作用。 展开更多

关键词 人结相互作用 振动舒适度 质量块-阻尼器模型 弹簧-质量块-阻尼器模型

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低速冲击下波纹夹芯板的动态响应分析

11

作者 胡旭初 付涛 《哈尔滨工程大学学报》 北大核心 2025年第4期797-805,共9页

为研究波纹夹芯板在低速冲击下的动态响应,本文建立了一种等效分析模型,并推导接触力和横向位移的解析解。基于一阶剪切变形板理论和Hamilton原理,得到了波纹夹芯板的运动方程。通过赫兹弹性理论及两自由度弹簧-质量S-M模型描述接触力... 为研究波纹夹芯板在低速冲击下的动态响应,本文建立了一种等效分析模型,并推导接触力和横向位移的解析解。基于一阶剪切变形板理论和Hamilton原理,得到了波纹夹芯板的运动方程。通过赫兹弹性理论及两自由度弹簧-质量S-M模型描述接触力与时间的关系,并利用Duhamel原理和Navier法计算横向中心位移,验证模型有效性。结果表明:胞元夹角增大、夹芯层厚度占比减小及胞元壁厚增大时,波纹夹芯板的最大横向中心位移减小,最大接触力增大,能量吸收和抗冲击性能增强,本文为研究波纹夹芯板的冲击动力学响应提供了高效的分析方法。 展开更多

关键词 一阶剪切变形板理论 HAMILTON原理 赫兹弹性理论 解析解 弹簧-质量模型 波纹夹芯板 低速冲击 动态响应

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汽轮发电机组简单轴系模型扭转刚度的简易计算 被引量：1

12

作者 张琦雪 刘彬 +5 位作者 马志恒 周文卿 殷浩浩 陈冲 王凯 孟竹 《电力自动化设备》 EI CSCD 北大核心 2023年第6期211-216,共6页

研究汽轮发电机组扭振问题及次同步谐振/振荡时需使用“简单多质量块-弹簧”模型,其中扭转刚度的准确性十分重要。在已知转动惯量、固有模态频率的前提下,提出一种扭转刚度的简易计算方法,该方法根据已有资料给出扭振振型矩阵的估计值,... 研究汽轮发电机组扭振问题及次同步谐振/振荡时需使用“简单多质量块-弹簧”模型,其中扭转刚度的准确性十分重要。在已知转动惯量、固有模态频率的前提下,提出一种扭转刚度的简易计算方法,该方法根据已有资料给出扭振振型矩阵的估计值,利用模态向量的正交性求解模态扭转刚度矩阵估计值,反算出扭转刚度;考虑计算结果可能存在偏差,再采用牛顿-拉夫逊方法进行修正。给出沙角C厂1号机组的算例,解决了该机组因为缺失扭转刚度数据导致扭振问题不能详细分析、扭振保护设备不能投运的问题。所提方法计算量小、易于实现,也可以用于扭振保护在实测模态频率之后对轴系模型参数的修正。 展开更多

关键词 汽轮发电机组 扭振 简单多质量块-弹簧轴系模型 扭转刚度 牛顿-拉夫逊方法 次同步谐振/振荡

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核电结构PCS水箱液动压力分析等效模型 被引量：7

13

作者 雷墉 李小军 +2 位作者 宋辰宁 张慧颖 李再先 《地震工程学报》 CSCD 北大核心 2017年第5期890-897,906,共9页

中国核电厂抗震设计规范推荐采用的Housner模型不适用于复杂形状核电储液结构的流固耦合分析。对于AP1000和CAP1400核电站屏蔽厂房顶部非能动安全壳冷却系统重力水箱(简称PCS水箱),基于圆柱形水箱的Housner等效质量-弹簧模型,通过引入... 中国核电厂抗震设计规范推荐采用的Housner模型不适用于复杂形状核电储液结构的流固耦合分析。对于AP1000和CAP1400核电站屏蔽厂房顶部非能动安全壳冷却系统重力水箱(简称PCS水箱),基于圆柱形水箱的Housner等效质量-弹簧模型,通过引入水箱体积修正参数,提出PCS水箱的三维等效质量-弹簧模型。采用有限元软件ADINA建立水箱结构流固耦合整体有限元模型以进行模态分析,计算分析PCS水箱和对应环形水箱在不同尺寸和液体深度条件下的液体晃动自振特性。对比整体有限元模型与三维等效质量-弹簧模型计算结果发现,提出的PCS水箱三维等效质量-弹簧模型能给出其内液体晃动各阶振型的液动压力合理估计值,适用于具有复杂形状的PCS水箱液动压力分析。本文的等效模型方法可推广应用于其他复杂形状水箱的液动压力分析。 展开更多

关键词 PCS水箱 Housner模型 液动压力 等效质量-弹簧模型

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超高车辆与箱梁立交桥碰撞简化计算模型评估分析 被引量：3

14

作者 郭玉旭 席丰 +2 位作者 谭英华 胡亚超 刘锋 《爆炸与冲击》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第3期100-114,共15页

为了考察受超高车辆撞击装配式钢筋混凝土箱梁跨线桥的冲击动力和破坏行为,以一起近来发生的实际工程事故为案例进行精化有限元数值分析,并提出了双质量-并联弹簧(double mass-parallel spring,DM-PS)简化车辆模型,以有效地模拟超高车... 为了考察受超高车辆撞击装配式钢筋混凝土箱梁跨线桥的冲击动力和破坏行为,以一起近来发生的实际工程事故为案例进行精化有限元数值分析,并提出了双质量-并联弹簧(double mass-parallel spring,DM-PS)简化车辆模型,以有效地模拟超高车辆与桥梁的非对心碰撞行为。所建议DM-PS简化模型的有效性通过与两种广泛使用的车辆模型包括全尺(full scale,FS)模型和简单刚体(simple rigid,SR)模型的比较而得到充分地评估。计算结果表明:采用FS模型可得到与事故现场照片基本一致的跨线桥撞击区域破坏特征;SR模型高估结构的局部破坏,弱化结构的整体变形;DM-PS模型对于预测结构破坏具有较高的准确性。因此,所提出的DM-PS模型为超高车辆撞击桥梁结构防护设计提供了一个简单有效的分析手段。在此基础上,利用DM-PS模型进行了详细的结构行为参数分析,深入考察了车辆撞击速度、撞击质量、撞击位置以及结构形式等效应。所得到的结论为:相比撞击质量,结构的冲击动力行为对于撞击速度有更高的敏感性;跨中受撞和边跨受撞的变形和破坏模式有较大差异,边跨受撞对于单侧支座损伤更严重;箱梁内的箱板以及底板可以有效提高结构的抗冲击性能。 展开更多

关键词 车辆撞击 钢筋混凝土结构 结构破坏 双质量-并联弹簧车辆模型

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竖向人-结构相互作用体系理论模型研究 被引量：2

15

作者 李寿涛 任珉 +1 位作者 张芝芳 徐梅玲 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2019年第1期174-179,220,共7页

随着大跨度和柔性建筑结构的广泛应用,考虑到高密度人群对于结构稳定性及安全性的影响,人-结构相互作用体系的研究显得尤为重要。将串联和并联的两自由度人体模型分别作用于单自由度结构模型,得到三自由度人-结构相互作用体系模型。考... 随着大跨度和柔性建筑结构的广泛应用,考虑到高密度人群对于结构稳定性及安全性的影响,人-结构相互作用体系的研究显得尤为重要。将串联和并联的两自由度人体模型分别作用于单自由度结构模型,得到三自由度人-结构相互作用体系模型。考虑人体的高阻尼特性,分析人-结构体系的受迫振动运动方程,通过加速度响应函数分析得到体系的共振频率。将模型结果与现有文献报道的试验数据进行对比,结果表明,通过单纯形法对人体参数进行针对性优化后,提出的串联三自由度理论模型可以较为准确地模拟试验结果。 展开更多

关键词 人-结构体系 质量-弹簧-阻尼模型 共振频率 单纯形法 优化

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铁路罐车内液体晃动等效力学模型对比分析 被引量：2

16

作者 张济民 曹玉梦 《铁道科学与工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2018年第7期1819-1824,共6页

罐车内液体晃动对罐车产生显著的干扰力、干扰力矩和冲击压力,影响罐车的动力学特性和安全性能。基于势流理论研究横卧圆柱体罐车不同充液比液体晃动问题,建立弹簧质量块模型和单摆模型2种等效力学模型,将其加入车辆系统多刚体动力学模... 罐车内液体晃动对罐车产生显著的干扰力、干扰力矩和冲击压力,影响罐车的动力学特性和安全性能。基于势流理论研究横卧圆柱体罐车不同充液比液体晃动问题,建立弹簧质量块模型和单摆模型2种等效力学模型,将其加入车辆系统多刚体动力学模型中,研究罐车的横向动力学和安全性,对比刚体模型结果表明,考虑流固耦合时液体晃动对罐车的运行安全性有不利影响。 展开更多

关键词 液体晃动 动力学 弹簧-质量模型 单摆模型

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基于虚拟流场与MSD模型的道路拥堵缓解算法

17

作者 陈云飞 冀杰 +2 位作者 柏鉴 张宇航 赵颖 《西南大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2023年第2期203-216,共14页

基于车间通讯的协同驾驶技术,能够有效提升智能交通系统的道路安全和通行效率,其中,利用协同换道技术解决瓶颈路段的拥堵问题正逐渐成为当前的研究热点.因此,提出了一种基于虚拟流场与质量—弹簧—阻尼模型(VFF-MSD)的道路拥堵缓解算法... 基于车间通讯的协同驾驶技术,能够有效提升智能交通系统的道路安全和通行效率,其中,利用协同换道技术解决瓶颈路段的拥堵问题正逐渐成为当前的研究热点.因此,提出了一种基于虚拟流场与质量—弹簧—阻尼模型(VFF-MSD)的道路拥堵缓解算法,通过模仿流体加速通过瓶颈的特性并结合虚拟的质量—弹簧—阻尼模型(MSD)对车辆换道过程进行控制,提高瓶颈路段的通行效率.首先,建立瓶颈路段的虚拟道路流场模型并进行流体力学仿真分析,得到流体的纵、横向速度数据,并根据这些数据确定车辆在道路上的换道策略;其次,建立换道车辆在目标车道上的投影,并在车辆投影与目标车道的前、后车辆间建立虚拟MSD模型,选取合适的弹簧刚度和阻尼系数保证协同换道过程的安全性;最后,控制所有车辆以最大速度和适当的安全车距通过瓶颈路段.仿真结果表明,所提出的算法在多车辆场景下可以有效缓解瓶颈路段的拥堵情况,使平均行驶时间减少11.52 s,平均速度提升6.4 m/s,通行效率提升12.17%. 展开更多

关键词 虚拟流场 协同换道 自动驾驶汽车 质量—弹簧—阻尼模型 拥堵缓解

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星型负泊松比蜂窝夹层板的低速冲击动态响应分析 被引量：1

18

作者 李斌 付涛 《振动工程学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第11期1925-1935,共11页

将星型负泊松比结构作为夹层板的夹芯层,建立夹层板的动力学模型,推导出夹芯层的等效弹性参数。基于Hertz理论、一阶剪切变形理论和Hamilton原理推导出夹层板的运动方程,应用Navier法对其进行求解。通过两自由度弹簧-质量模型获得冲击... 将星型负泊松比结构作为夹层板的夹芯层,建立夹层板的动力学模型,推导出夹芯层的等效弹性参数。基于Hertz理论、一阶剪切变形理论和Hamilton原理推导出夹层板的运动方程,应用Navier法对其进行求解。通过两自由度弹簧-质量模型获得冲击接触力,运用Duhamel积分计算出夹层板受小球冲击后的横向位移。与已经发表的论文中对板接触力和横向位移的预测结果进行对比,验证理论分析模型的有效性。同时对比了星型负泊松比夹层板与负泊松比内凹六边形蜂窝夹层板的低速冲击响应,探讨了星型负泊松比蜂窝夹层板的各项参数对冲击性能的影响。结果显示:随着冲击速度的增大,夹层板的最大接触力和最大横向位移增大,冲击响应持续时间缩短;夹层板的厚度比增大,夹层板的冲击性能增强;胞元的边长比减小,夹层板的冲击性能增强;胞元内凹角度增大,夹层板冲击性能提升。本文可为负泊松比超材料结构和夹层板的抗冲击性能研究提供理论参考。 展开更多

关键词 星型负泊松比结构 低速冲击 弹簧-质量模型 动态响应

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轧机传动系统的状态观测-交叉耦合同步控制 被引量：1

19

作者 贾权 郭计云 徐青云 《机械设计与制造》 北大核心 2024年第12期193-197,共5页

为了减小轧钢机多电机驱动下轧辊间的同步误差,设计了基于状态观测器-交叉耦合控制的综合控制器。介绍了轧机双机拖动工作模式,建立了驱动电机模型和电机-轧辊的等效质量弹簧模型。设计了PID控制器与状态观测器,实现了单个电机对设定转... 为了减小轧钢机多电机驱动下轧辊间的同步误差,设计了基于状态观测器-交叉耦合控制的综合控制器。介绍了轧机双机拖动工作模式,建立了驱动电机模型和电机-轧辊的等效质量弹簧模型。设计了PID控制器与状态观测器,实现了单个电机对设定转速的跟踪控制,其中状态观测器用于对负载力矩进行观测和补偿,有效消除了控制抖振现象。依据BP神经网络设计了交叉耦合同步控制器,用于消除轧辊间的同步误差。经仿真验证可以看出,由PID控制、状态观测器、交叉耦合同步控制器组成的综合控制器可以有效减小轧辊间的同步误差,同时增强了负载突变时的控制鲁棒性。 展开更多

关键词 同步控制 状态观测器 交叉耦合同步控制 等效质量弹簧模型 鲁棒性

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圆弧形蜂窝夹芯板在低速冲击下的动力响应研究 被引量：1

20

作者 余阳 付涛 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2024年第5期214-222,238,共10页

为了研究具有负泊松比特性的圆弧形蜂窝夹芯板的动力响应,基于哈密顿原理和一阶剪切变形理论推导了圆弧形蜂窝夹芯板的运动方程,同时建立两自由度的质量-弹簧模型来获得蜂窝夹芯板与冲击器之间的接触力,利用Navier法和Duhamel积分对圆... 为了研究具有负泊松比特性的圆弧形蜂窝夹芯板的动力响应,基于哈密顿原理和一阶剪切变形理论推导了圆弧形蜂窝夹芯板的运动方程,同时建立两自由度的质量-弹簧模型来获得蜂窝夹芯板与冲击器之间的接触力,利用Navier法和Duhamel积分对圆弧形夹芯板的运动方程解析求解。在理论模型有效性验证方面,低速冲击下蜂窝夹芯板中心最大横向位移的理论模型计算结果与ABAQUS有限元仿真结果的最大相对误差为4.9%,同时求得理论模型与已发表文献计算出的接触力最大相对误差为8%,验证了理论模型的有效性。通过理论模型研究了蜂窝胞元参数变化对蜂窝夹芯板动力响应的影响,研究结果表明:随着球形冲击器的冲击速度递增,圆弧形蜂窝夹芯板中心最大横向位移也呈现出递增的规律;圆弧形蜂窝夹芯板的抗冲击特性随着蜂窝胞元半径或角度的增大而减小,当蜂窝胞元半径从5 mm增加至7 mm时,蜂窝夹芯板的抗冲击特性减少40.28%;当蜂窝胞元角度从30°增加至60°时,蜂窝夹芯板的抗冲击特性减少83.64%;蜂窝夹芯板的抗冲击特性随着蜂窝胞元壁厚的增大而增大,当蜂窝胞元壁厚从1 mm增加至3 mm时,蜂窝夹芯板的抗冲击特性提升59.51%。通过减小胞元角度和半径,增加胞元壁厚可以提升圆弧形蜂窝夹芯板的抗冲击特性。 展开更多

关键词 低速冲击 蜂窝夹芯板 一阶剪切变形理论 质量-弹簧模型 ABAQUS有限元仿真

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