飞机地面积/除冰环境模拟与试验研究 被引量：5

1

作者 陈斌 张浩 王立文 《中国安全科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2011年第11期97-102,共6页

飞机地面积冰是飞机进入冬季安全飞行的重要隐患,很多飞行事故都是因为没有清除飞机表面的积冰而造成的。基于对飞机地面积/除冰的真实环境的分析,在低温湿热试验箱中模拟积/除冰时的大气条件,对机翼积/除冰进行试验研究。通过改变环境... 飞机地面积冰是飞机进入冬季安全飞行的重要隐患,很多飞行事故都是因为没有清除飞机表面的积冰而造成的。基于对飞机地面积/除冰的真实环境的分析,在低温湿热试验箱中模拟积/除冰时的大气条件,对机翼积/除冰进行试验研究。通过改变环境温度、除冰液温度、流量、浓度等影响因素,利用光纤式结冰传感器得到不同环境条件下,除冰液参数对除冰过程的影响数据,并对这些数据进行了分析。试验结果表明该装置能有效地模拟飞机地面积/除冰过程,数据分析显示飞机地面结冰过程主要受外界环境温度,湿度(空气的水含量)的影响;对飞机地面除冰来说,除冰液温度参数是除冰效果达到最佳的关键因素。 展开更多

关键词 结冰/除冰 除冰液参数 环境模拟 光纤式结冰传感器 飞机

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基于LADRC的跑道积冰主动探测装置温度精准控制 被引量：1

2

作者 陈斌 高大枘 +1 位作者 汤凯峰 王立文 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第9期1610-1618,共9页

对跑道表面积冰主动进行探测,是保障航班安全运行的重要手段,本文针对目前积冰检测多为被动的积冰后检测的弊端,提出一种以热电制冷器为核心的跑道积冰主动探测装置,超前模拟跑道小范围温度条件和积冰状况,实现跑道积冰主动探测.数值分... 对跑道表面积冰主动进行探测,是保障航班安全运行的重要手段,本文针对目前积冰检测多为被动的积冰后检测的弊端,提出一种以热电制冷器为核心的跑道积冰主动探测装置,超前模拟跑道小范围温度条件和积冰状况,实现跑道积冰主动探测.数值分析表明,装置温度控制易受运行过程中内部参数和外部环境扰动的影响,为实现精准温控,提出一种基于线性自抗扰控制(LADRC)的温控方法,并利用时变增益方法改进扩张状态观测器(ESO).仿真结果表明LADRC控制有更好的抗干扰能力,总扰动下的均方误差(MSE)较PID和非线性PID(NLPID)控制分别减少了57.22%和55.77%.低温实验箱及室外低温环境下实验结果表明,装置能够快速响应达到目标温度,稳态误差为0.05℃,能够满足积冰状况模拟及积冰主动探测的需求. 展开更多

关键词 积冰主动探测 热电制冷器 精准温控 线性自抗扰控制

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基于经典成核理论的跑道结冰温度建模及仿真 被引量：1

3

作者 陈斌 丁宇 +1 位作者 崔静 王立文 《表面技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第2期201-212,共12页

目的 为进行积冰事件的预测,减小跑道积冰对飞机地面运行安全的影响,对跑道表面结冰温度展开研究。方法 从微观角度分析冰核在固体表面的形成机理,以接触角参数表示材料表面特性,基于经典成核理论建立结冰温度模型,在不同的边界条件下... 目的 为进行积冰事件的预测,减小跑道积冰对飞机地面运行安全的影响,对跑道表面结冰温度展开研究。方法 从微观角度分析冰核在固体表面的形成机理,以接触角参数表示材料表面特性,基于经典成核理论建立结冰温度模型,在不同的边界条件下进行相应的数值模拟和跑道表面结冰的仿真模拟实验,最后完成模拟跑道低温环境的结冰温度实验。结果 对于机场跑道环境下因飞机轮胎摩擦而留有胶迹的水泥道面,胶迹比水泥更易结冰;以醋酸钙为主要成分的机场跑道除冰液可抑制跑道结冰,质量分数越大,抑制作用越强,从质量分数5%提高到40%时,结冰温度降低12.02℃;最后通过在模拟跑道低温环境下的实验,对比得出该模型的预测结果与实际值之间的误差约为0.94℃。结论 材料的表面自由能越高,结冰温度越高;高粗糙度对结冰起促进作用;机场跑道除冰液通过降低道面冰核的形核率和半径生长速率来抑制跑道结冰,质量分数越大,抑制作用越强;该模型可以为跑道积冰预警提供结冰温度预测的理论基础。 展开更多

关键词 冰核 结冰温度 表面自由能 粗糙度 数值模拟 除冰液

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冰雪天气下基于LSTM的跑道温度数据-机理联合预测 被引量：3

4

作者 陈斌 刘悦 +1 位作者 尹开浪 方珣 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第7期2184-2194,共11页

温度是跑道结冰的重要因素,针对跑道除冰运行的跑道热特性参数瞬态变化问题和温度周期序列缓慢变化特性,建立冰雪天气下基于长短时记忆(LSTM)的跑道温度数据-机理联合预测模型。通过最大信息系数法选择数据模型的输入特征变量,采用动态... 温度是跑道结冰的重要因素,针对跑道除冰运行的跑道热特性参数瞬态变化问题和温度周期序列缓慢变化特性,建立冰雪天气下基于长短时记忆(LSTM)的跑道温度数据-机理联合预测模型。通过最大信息系数法选择数据模型的输入特征变量,采用动态时间弯曲法进行跑道温度数据聚类划分,建立基于LSTM的数据预测模型;通过跑道热力学知识获取跑道温度预测机理模型,采用最小误差赋权法建立跑道温度数据-机理联合预测模型。仿真预测显示,预测时长为20 min、残差阈值为±0.5℃时,数据-机理联合预测模型优于单独的数据预测模型和机理模型,预测准确率可达99.34%;横向对比显示,在相同边界条件下,数据-机理联合预测模型优于BP神经网络、多元回归模型和支持向量机模型,平均准确率提高26.11%。研究表明,基于LSTM的跑道温度数据-机理联合预测模型契合冰雪天气下跑道除冰运行实际,可获得较好的跑道温度短时预测结果。 展开更多

关键词 跑道温度 冰雪天气 预测 长短时记忆神经网络 动态时间弯曲

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飞机推出控制停机位等待惩罚策略 被引量：8

5

作者 张亚平 廉冠 +3 位作者 邢志伟 罗晓 罗谦 莫琼 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第3期39-45,共7页

为减少飞机离港过程中调度者的工作负担,降低滑行成本及污染排放,在飞机离港过程传统N控制策略基础上,提出一种基于停机位等待惩罚的推出控制策略.这种策略可以为滑行道排队长度搜寻最优阈值,并且要求推出频率随当前滑行道排队长度实时... 为减少飞机离港过程中调度者的工作负担,降低滑行成本及污染排放,在飞机离港过程传统N控制策略基础上,提出一种基于停机位等待惩罚的推出控制策略.这种策略可以为滑行道排队长度搜寻最优阈值,并且要求推出频率随当前滑行道排队长度实时变化.建立以推出成本为目标的推出控制模型及其两种变体形式,设计了一种基于连续时间马尔科夫链的迭代优化算法.首都机场实际推出数据仿真结果表明:所提出的推出控制策略能有效地将滑行等待时间转化为停机位等待时间,总滑行等待时间减少了2 995 min/d,燃油消耗比无推出策略条件下减少44.04%,离港燃油成本大大降低. 展开更多

关键词 航空运输 推出控制策略 马尔科夫优化 滑行过程 惩罚 燃油成本

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飞机集中除冰车辆优化调度方法研究 被引量：15

6

作者 石旭东 刘胜飞 +1 位作者 陈慕华 王立文 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2009年第4期218-220,共3页

针对大型机场的飞机集中除冰车辆优化调度问题,采用遗传算法进行集中除冰车辆优化调度,提高大型机场的除冰作业效率,减少因飞机结冰造成的航班延误时间。该方法设计了染色体结构,初始种群生成方法,适应度函数和控制参数,完成了除冰车辆... 针对大型机场的飞机集中除冰车辆优化调度问题,采用遗传算法进行集中除冰车辆优化调度,提高大型机场的除冰作业效率,减少因飞机结冰造成的航班延误时间。该方法设计了染色体结构,初始种群生成方法,适应度函数和控制参数,完成了除冰车辆优化调度模型的建立。最后通过算例,验证了遗传算法对飞机集中除冰车辆分配调度的优化性能,为飞机集中除冰车辆优化调度提供了新策略。 展开更多

关键词 飞机集中除冰 除冰车辆 遗传算法 优化调度

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飞行模拟机操纵负荷系统试验研究 被引量：10

7

作者 郑淑涛 廖峰 +1 位作者 王立文 韩俊伟 《系统仿真学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第4期965-969,共5页

飞行模拟机操纵负荷系统是飞行模拟机的重要组成部分,向飞行员提供逼真的力感模拟。以飞机操纵系统为原型给出了飞行模拟机操纵负荷系统的模拟原理,建立了由低摩擦作动筒组成的三通道液压驱动数字式操纵负荷系统,根据数学模型借助快速... 飞行模拟机操纵负荷系统是飞行模拟机的重要组成部分,向飞行员提供逼真的力感模拟。以飞机操纵系统为原型给出了飞行模拟机操纵负荷系统的模拟原理,建立了由低摩擦作动筒组成的三通道液压驱动数字式操纵负荷系统,根据数学模型借助快速控制原型技术和Matlab/Simulink可视化编程语言进行实时控制系统的开发,解决了采用C++、VC进行开发周期长、调试困难的缺点,并通过试验验证了PD控制算法的有效性,实现了对飞机操纵系统的性能模拟,具有误差小、跟踪性能好的特点,已应用于飞行模拟机样机系统的研制。 展开更多

关键词 飞行模拟机 数字式操纵负荷系统 快速控制原型技术 实时控制系统

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剪刀架举升机构内力场建模 被引量：2

8

作者 张威 张雪飞 +1 位作者 刘兵飞 王立文 《应用数学和力学》 CSCD 北大核心 2015年第S1期66-76,共11页

剪刀单元是结构与众多机构的基本组成单元,应用广泛。针对不同输入配置的单节式剪刀架举升机构(剪升机构),其关节点受力及支臂内力场对于分析系统的变形、应力及动力学响应必不可少。本文针对全部不同输入构型的单节剪刀架举升机构进行... 剪刀单元是结构与众多机构的基本组成单元,应用广泛。针对不同输入配置的单节式剪刀架举升机构(剪升机构),其关节点受力及支臂内力场对于分析系统的变形、应力及动力学响应必不可少。本文针对全部不同输入构型的单节剪刀架举升机构进行节点内力及内力场建模。在统一几何描述基础上,提出机构特征关节点法,建立统一的内力模型,并给出剪升机构支臂的内力场函数。以方便以后在全构型库中进行最优化设计的计算。以本文结果为基础,可以建立变形场、屈曲力等约束判定条件,为寻优提供力学工具。 展开更多

关键词 剪刀架举升机构 特征节点 节点受力 内力场 力学分析

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剪刀架单元输入配置方式比较研究 被引量：5

9

作者 张威 吴孟丽 +1 位作者 石旭东 王立文 《机床与液压》 北大核心 2010年第19期76-78,共3页

剪刀架机构大量应用于民航领域特种设备中。从机构学出发,以剪刀架单元为研究对象,通过分析自由度和建立输出、输入运动方程,研究剪刀架单元的运动学位置方程。提出行程放大系数与最大行程两个指标,用来评价不同输入方式的效率。结合实... 剪刀架机构大量应用于民航领域特种设备中。从机构学出发,以剪刀架单元为研究对象,通过分析自由度和建立输出、输入运动方程,研究剪刀架单元的运动学位置方程。提出行程放大系数与最大行程两个指标,用来评价不同输入方式的效率。结合实际应用,对现有输入方式进行比较,结果表明支臂间输入方式具有最优性能。 展开更多

关键词 剪刀架 运动方程 行程

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操纵负荷液压伺服系统多余力抑制策略研究 被引量：4

10

作者 王立文 李宇华 《机床与液压》 北大核心 2008年第1期87-89,共3页

针对波音737-300飞机飞行模拟机操纵负荷系统,介绍了操纵负荷液压伺服系统的机械结构和工作原理,建立了操纵负荷力加载系统的数学模型并用方框图表示,分析了多余力产生机理,采用以位置信息作为前馈补偿进行多余力的抑制。仿真结果从理... 针对波音737-300飞机飞行模拟机操纵负荷系统,介绍了操纵负荷液压伺服系统的机械结构和工作原理,建立了操纵负荷力加载系统的数学模型并用方框图表示,分析了多余力产生机理,采用以位置信息作为前馈补偿进行多余力的抑制。仿真结果从理论上证明了前馈补偿方案可以很好地解决多余力带来的干扰,实验结果也证明了该方案的有效性和可行性。 展开更多

关键词 多余力 液压伺服 结构不变性 操纵负荷系统 飞行模拟机

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复杂多约束条件下航班除冰延误机理及资源优化配置 被引量：2

11

作者 陈斌 焦琳青 +2 位作者 杨亚磊 张洋 王立文 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第5期1069-1079,共11页

针对机场除冰运行存在的除冰航班延误频发、除冰资源使用粗放的问题,提出了考虑航班延误机理的除冰资源优化配置方法.研究了多参数综合影响的除冰效率及航班动态随机环境下的除冰排队延误机理.分析了除冰运行过程的复杂多约束条件,构建... 针对机场除冰运行存在的除冰航班延误频发、除冰资源使用粗放的问题,提出了考虑航班延误机理的除冰资源优化配置方法.研究了多参数综合影响的除冰效率及航班动态随机环境下的除冰排队延误机理.分析了除冰运行过程的复杂多约束条件,构建了以最小化除冰液消耗、除冰车需求和除冰延误架次为目标的飞机除冰资源多目标优化配置模型.利用自适应网格多目标粒子群算法求解模型并提出了基于多属性决策优化的除冰资源优化配置方法.除冰资源优化配置后除冰液消耗量、除冰车需求量、除冰延误架次相较于优化前分别降低了13.9%,12.8%, 19.3%.该方法为机场除冰运行资源优化提供了新思路. 展开更多

关键词 除冰延误 资源配置 复杂多约束 粒子群算法 多属性决策

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基于误差迭代的旋转机构偏心测量 被引量：1

12

作者 陈斌 张洋 +2 位作者 郭贤 高德伟 高建树 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第14期1682-1687,共6页

针对现有偏心测量方法存在的系统及模型复杂、多路信号需要同步整周期采样的问题,提出基于误差迭代的旋转机构偏心测量方法,搭建了转子感应器传感器系统物理模型,建立了偏心测量的理论模型,并在LabVIEW平台下实现了该方法。以飞机襟翼... 针对现有偏心测量方法存在的系统及模型复杂、多路信号需要同步整周期采样的问题,提出基于误差迭代的旋转机构偏心测量方法,搭建了转子感应器传感器系统物理模型,建立了偏心测量的理论模型,并在LabVIEW平台下实现了该方法。以飞机襟翼驱动器输入驱动系统为模拟测试对象,3种恒定转速下转子偏心距测量误差分别为2.3%、3.5%、2.2%,验证了模型和方法的准确性。 展开更多

关键词 旋转机构 偏心测量 整周期采样 LABVIEW

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剪刀架举升机构统一输入力计算与仿真比较研究 被引量：2

13

作者 张威 张雪飞 +1 位作者 刘兵飞 王立文 《机床与液压》 北大核心 2015年第15期91-93,125,共4页

剪刀单元是众多机构的基本组成单元,应用广泛。针对不同输入配置的单节式剪刀架举升机构(剪升机构),其输入力分析是设计工作的首要步骤。对全部不同输入构型的单节剪刀架举升机构进行仿真建模。在统一输入力公式基础上,提出机构输入力... 剪刀单元是众多机构的基本组成单元,应用广泛。针对不同输入配置的单节式剪刀架举升机构(剪升机构),其输入力分析是设计工作的首要步骤。对全部不同输入构型的单节剪刀架举升机构进行仿真建模。在统一输入力公式基础上,提出机构输入力变化判别式。通过理论分析与仿真结果的对比,可以验证所研究方法的正确性。 展开更多

关键词 剪刀架举升机构 输入力统一公式 力学分析 力学仿真

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基于电液比例控制的襟翼驱动器液压加载系统 被引量：2

14

作者 于之靖 郭威 《机床与液压》 北大核心 2013年第16期81-84,共4页

设计一套主要针对空客A319/A320飞机襟翼驱动器日常维护和深度维修的液压加载测试系统。在该系统的设计中,提出一种以S7-300PLC作为逻辑控制单元、传感器作为数据采集单元的电液比例控制方式,通过对比例阀和液压马达等部件的控制,模拟... 设计一套主要针对空客A319/A320飞机襟翼驱动器日常维护和深度维修的液压加载测试系统。在该系统的设计中,提出一种以S7-300PLC作为逻辑控制单元、传感器作为数据采集单元的电液比例控制方式,通过对比例阀和液压马达等部件的控制,模拟襟翼驱动器实际工况中的负载转矩。实验结果表明:采用上述电液比例控制的方式,该液压加载系统运行稳定,工作可靠,能够很好地完成襟翼驱动器的适航测试任务。 展开更多

关键词 襟翼驱动器 S7-300PLC 比例阀 加载马达

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基于Directsound的飞行模拟器音响系统的研究及实现 被引量：1

15

作者 王立文 张蕾 魏明坤 《液压与气动》 北大核心 2009年第6期51-54,共4页

飞行模拟机中的声音系统仿真能增强飞行员的沉浸感,是飞行模拟机仿真的一个重要组成部分。结合目前声音仿真技术中不同方法,利用Directsound API提供了强大的声音处理功能,采用声音的建模合成法与声音的动态调度的仿真方法,以飞机上一... 飞行模拟机中的声音系统仿真能增强飞行员的沉浸感,是飞行模拟机仿真的一个重要组成部分。结合目前声音仿真技术中不同方法,利用Directsound API提供了强大的声音处理功能,采用声音的建模合成法与声音的动态调度的仿真方法,以飞机上一种声音仿真为例,阐述了该方法的可行性。 展开更多

关键词 飞行模拟机 声音仿真 Directsound组件

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不同工况下剪升机构的刚体倾翻稳定性研究 被引量：2

16

作者 张威 赵江波 《机床与液压》 北大核心 2016年第9期77-80,共4页

在工人作业过程中,由于剪升机构的倾翻常常造成工人的伤亡,因此研究在作业过程中剪升机构的稳定性是必不可少的。针对剪升机构在作业过程中不同的工况对其倾翻的临界条件进行了理论计算和ADAMS建模仿真,并对理论与仿真结果进行了对比分... 在工人作业过程中,由于剪升机构的倾翻常常造成工人的伤亡,因此研究在作业过程中剪升机构的稳定性是必不可少的。针对剪升机构在作业过程中不同的工况对其倾翻的临界条件进行了理论计算和ADAMS建模仿真,并对理论与仿真结果进行了对比分析,分析表明其误差率小于1%,验证了仿真结果的正确性。利用ADAMS仿真了工人的安全绳连接在不同点处的坠落试验,根据轮子的离地间隙,得到了2点处轮子为安全绳连接最危险的点。最后基于不同的工况分析了导致倾翻的影响因素,结果表明:较大的轮距能够提高剪升机构的抗侧向倾翻稳定性;随着支臂举升角的增大,剪升机构的重心在不断上升并向左移动,其倾翻稳定性也随之下降;安全绳连接点的位置不同,对剪升机构的冲击也不同,其倾翻情况也不同。 展开更多

关键词 剪升机构 倾翻稳定性 工况 ADAMS

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角度可调IGV控制系统的建模及分析 被引量：1

17

作者 邢志伟 李红举 《机床与液压》 北大核心 2016年第9期137-139,共3页

某型发动机可调进气口叶片(IGV)的工作原理及控制过程,建立对应的控制系统模型,经过仿真测试,所建模型具有较好的稳定性,能较好地实现对IGV角度的调节,以改善压气机的工作特性。最后,基于此模型,在不同情况下,通过系统仿真,分析IGV的角... 某型发动机可调进气口叶片(IGV)的工作原理及控制过程,建立对应的控制系统模型,经过仿真测试,所建模型具有较好的稳定性,能较好地实现对IGV角度的调节,以改善压气机的工作特性。最后,基于此模型,在不同情况下,通过系统仿真,分析IGV的角度对压气机的工作特性曲线的影响。 展开更多

关键词 压气机 进气口导向叶片 角度 控制系统 特性曲线

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基于排队论的除冰飞机延误分析 被引量：1

18

作者 陈斌 张洋 焦琳青 《计算机应用与软件》 北大核心 2019年第7期294-299,共6页

针对除冰飞机到达率动态变化条件下除冰飞机延误问题,研究飞机地面除冰排队延误形成机理,提出除冰飞机到达率的Markov描述及平均除冰服务率的多项式描述。建立基于QBD过程的除冰排队模型,分析多除冰坪不同天气下除冰飞机延误参数。利用... 针对除冰飞机到达率动态变化条件下除冰飞机延误问题,研究飞机地面除冰排队延误形成机理,提出除冰飞机到达率的Markov描述及平均除冰服务率的多项式描述。建立基于QBD过程的除冰排队模型,分析多除冰坪不同天气下除冰飞机延误参数。利用首都机场离港航班动态及历史除冰运行数据,对除冰飞机延误参数进行了仿真验证。结果表明:离港高峰时段航班平均延误架次及延误时间与实际数据接近,误差在5.2%以内;且各随机环境下的航班延误架次随着除冰飞机到达率动态变化,反映了各除冰坪不同时段的延误状况,进而更加客观真实地反映除冰运行状况。 展开更多

关键词 飞机除冰 排队论 QBD过程 随机环境 延误分析

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襟翼驱动器输出加载系统建模与仿真

19

作者 陈斌 吴惠东 于之靖 《机床与液压》 北大核心 2017年第13期143-145,158,共4页

介绍一套飞机襟翼驱动器的故障检测和性能测试系统,该系统采用比例阀控制液压马达,模拟襟翼驱动器的输出加载部分。并对它进行了数学建模和仿真,可以作为相关研究和实验的参考。

关键词 襟翼驱动器 加载系统 阀控马达 建模和仿真

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基于理想时变截面的剪升机构支臂优化设计方法

20

作者 张威 颜超 《机械设计与制造》 北大核心 2016年第5期158-163,共6页

对剪刀架举升机构支臂的设计,未在机构运动变化的背景下加以考察过。为此,提出一种基于理想时变截面的支臂优化设计方法。此方法通过一个支臂截面参数模型的建立及其变化过程的图像化,来实现支臂的优化设计。给出一种臂间构型剪升机构... 对剪刀架举升机构支臂的设计,未在机构运动变化的背景下加以考察过。为此,提出一种基于理想时变截面的支臂优化设计方法。此方法通过一个支臂截面参数模型的建立及其变化过程的图像化,来实现支臂的优化设计。给出一种臂间构型剪升机构支臂的优化设计全过程:依据带有理想时变截面特性的支臂动态优化模型,进一步提出一系列的工程简化方案。针对得到的系列方案,在安全性、可加工性和结构质量等方面进行了对比分析,同时讨论了这些方案已有应用的实例及尚未应用实例的适用场合。基于理想时变截面的优化满足了基于力学优化的精确性,其后的工程简化则满足了可用性。论文提出的优化思想具有普遍性,可推广到其它机构的优化设计中。 展开更多

关键词 剪升机构支臂 优化 设计时变 截面工程 简化

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