检索结果-内蒙古大学图书馆

作者：张亚欧赵万生康小明上海交通大学机械与动力工程学院机械系统与振动国家重点实验室

动态场致射流微细放电加工是利用静电感应进行放电加工的方法。该方法将电解液置于直径很小的喷嘴内,将高压电源的两端分别与喷嘴内的电解液和工件相连,此时工件和充满电解液的喷嘴之间形成高压静电场,在高压静电场作用下,放置在喷嘴内... 详细信息

动态场致射流微细放电加工是利用静电感应进行放电加工的方法。该方法将电解液置于直径很小的喷嘴内,将高压电源的两端分别与喷嘴内的电解液和工件相连,此时工件和充满电解液的喷嘴之间形成高压静电场,在高压静电场作用下,放置在喷嘴内的电解液能够在喷嘴端口形成泰勒锥,锥尖端聚集大量感应电荷,电荷的极性与工件表面的感应电荷相反,在静电场力、表面张力及喷嘴毛细管效应的作用下,泰勒锥尖端能产生极微细的射流。当射流尖端靠近工件表面时,由于电荷的聚集,从而发生剧烈的等离子体放电,在放电结束之后,由于射流表面感应电荷的减少,射流表面电荷受到的电场力小于表面张力,从而导致射流迅速回退;由于电荷的聚集,泰勒锥再次形成,从而形成一个周期性的放电过程。该方法具有放电能量小,自动产生工具电极,没有电极损耗和无需电极补偿等优点,是一种新型的放电加工方法。但是,由于是一种感应放电加工方式,射流电极是通过静电感应产生的,最小直径可达几微米甚至几百纳米,易受到外界环境或工件表面局部环境的干扰,因此,在长时间加工过程中,极易出现放电点不集中,等离子体偏移等问题。本文提出在工件另一侧引入辅助电极,将电源一端直接与辅助电极相连,通过辅助电极调制工件表面的电场分布,引导等离子体在工件表面的放电轨迹,从而抑制放电偏移。在仿真研究中,固定喷嘴距离工件的相对距离,保持工件和辅助电极的距离始终为0.1mm,且保持喷嘴中心轴线与辅助电极轴线始终空间共线,研究射流尖端分别距离工件表面1mm、0.4mm、0.2mm时,工件表面上电场强度、电势、电位移强度的分布特征。仿真结果显示,工件表面的电势、电场强度、电位移强度均服从同心圆分布,圆心处于喷嘴在工件的垂直投影点上,且峰值在同心圆圆心处,幅值随着半径增大而减小。由麦克斯维尔方程中的高斯定理可知,由于电位移强度的散度是电荷密度,因此可知工件表面的电荷密度分布与电位移强度分布相同。在加工实验研究中发现,在引入辅助电极的场致射流放电加工单点加工实验中,由于辅助电极的引入,工件表面可加工出直径53.14μm、深度5.50μm的蚀坑。在连续沟道加工实验中,可加工出宽度52.54μm、深度4.29μm的不间断沟槽。因此,通过辅助电极约束的动态场致射流微细放电加工模型和实验研究,证明了辅助电极能够调制工件表面的电场,从而抑制放电偏移,增强放电集中,继而为动态场致射流微细放电加工中等离子体偏移问题提供了解决方案。

关键词：场致射流电解液射流放电加工辅助电极放电集中等离子体

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完全解耦一移动三转动并联机构结构综合

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机械设计 2017年第6期34卷 23-29页

作者：秦友蕾陈海曹毅江南大学机械工程学院江苏无锡214122 江苏省食品先进制造装备技术重点实验室江苏无锡214122 上海交通大学机械系统与振动国家重点实验室上海200240 上海交通大学系统控制与信息处理教育部重点实验室上海200240

为综合得到一移动三转动(1T3R)完全解耦并联机器人构型,基于G_F集理论提出一种简单而有效的构型综合方法。首先阐述G_F集的基本概念、运算法则,并联机构数综合;其次给出机构输入运动特征选择原则和分支设计准则,确保了并联机构运动解耦... 详细信息

为综合得到一移动三转动(1T3R)完全解耦并联机器人构型,基于G_F集理论提出一种简单而有效的构型综合方法。首先阐述G_F集的基本概念、运算法则,并联机构数综合;其次给出机构输入运动特征选择原则和分支设计准则,确保了并联机构运动解耦性;然后根据该构型综合原理,完成1T3R四自由度完全解耦并联机构型综合具体过程,得到了大量新构型;最后,针对所综合出的一种新型1T3R并联机构,运用螺旋理论求解其机构的自由度,同时求得其雅克比矩阵,验证了该机构的完全解耦性,进一步证明了该构型方法的有效性。

关键词：并联机构型综合 GF集解耦

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具备内外旋自由度的双侧减压辅具对膝关节生物力学的影响

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医用生物力学 2016年第5期31卷 443-448页

作者：刘婷甘云刘杰民罗云上海交通大学机械与动力工程学院机械系统与振动国家重点实验室上海200240

目的针对传统膝关节辅具对人体下肢运动自由度限制的问题,为辅具提供一种顺应膝关节内外旋自由度的设计方案。方法通过在辅具中增加双自由度铰链的设计释放内外旋自由度,设置佩戴具备和不具备双自由度铰链的双侧减压辅具实验组、未佩戴... 详细信息

目的针对传统膝关节辅具对人体下肢运动自由度限制的问题,为辅具提供一种顺应膝关节内外旋自由度的设计方案。方法通过在辅具中增加双自由度铰链的设计释放内外旋自由度,设置佩戴具备和不具备双自由度铰链的双侧减压辅具实验组、未佩戴辅具对照组进行步态及力学实验测试。结果步态过程中,相比不具备双自由度铰链的辅具,具备双自由度铰链的辅具对膝关节内外旋运动的限制较小,且辅具可以为人体膝关节提供一定牵引力。结论顺应内外旋自由度的设计方案可以有效减少双侧减压辅具对膝关节运动的限制。

关键词：骨性关节炎双侧减压辅具内外旋牵引力步态分析

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内置式平面抗拉柔性铰链的建模及分析

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机械设计 2017年第12期34卷 20-25页

作者：刘凯曹毅丁锐周睿江南大学机械工程学院江苏无锡214122 江南大学江苏省食品先进制造装备技术重点实验室江苏无锡214122 上海交通大学机械系统与振动国家重点实验室上海200240

针对内置式LET(Lamina Emergent Torsion)柔性铰链轴向抗拉刚度低的问题,提出了一种内置式平面抗拉柔性铰链。首先全面考虑铰链各部分的变形特点,设计了内置式平面抗拉柔性铰链的结构形式;其次利用弹簧刚度模型推导了该柔性铰链弯曲等... 详细信息

针对内置式LET(Lamina Emergent Torsion)柔性铰链轴向抗拉刚度低的问题,提出了一种内置式平面抗拉柔性铰链。首先全面考虑铰链各部分的变形特点,设计了内置式平面抗拉柔性铰链的结构形式;其次利用弹簧刚度模型推导了该柔性铰链弯曲等效刚度与抗拉等效刚度的理论计算模型,并通过设计实例的有限元仿真分析结果和理论计算值的对比,验证了上述理论模型的正确性;最后,将内置式LET柔性铰链和内置式平面抗拉柔性铰链的弯曲刚度及抗拉刚度进行比较。结果表明,在结构参数相近的前提下内置式平面抗拉柔性铰链的弯曲刚度仅是内置式LET柔性铰链的1.179倍,但抗拉刚度在其57.821~89.496倍之间。这意味着,内置式平面抗拉柔性铰链的抗拉刚度在弯曲刚度没有明显变化的情况下有显著提高。该铰链的性能完全与预期相符。

关键词：平面折展机构内置式抗拉柔性铰链等效刚度有限元分析

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基于分形理论的混联机器人构型设计方法

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东华大学学报（自然科学版） 2017年第2期43卷 242-250页

作者：葛姝翌曹毅丁泽华周睿朱景原江南大学机械工程学院江苏无锡214122 江南大学江苏省食品先进制造装备技术重点实验室江苏无锡214122 上海交通大学机械系统与振动国家重点实验室上海200240 上海交通大学系统控制与信息处理教育部重点实验室上海200240

为综合得到混联机器人构型,基于分形理论提出了一种新的混联机器人机构构型设计方法,其能够有效地解决多路径横向非典型混联机构构型的设计问题.首先,阐述了机构拓扑图和分形理论的概念;其次,建立了运动副及其空间方位关系的二进制码,... 详细信息

为综合得到混联机器人构型,基于分形理论提出了一种新的混联机器人机构构型设计方法,其能够有效地解决多路径横向非典型混联机构构型的设计问题.首先,阐述了机构拓扑图和分形理论的概念;其次,建立了运动副及其空间方位关系的二进制码,规定了为求解机构拓扑图的路径法则和用以推导运动副的输出位移子集的串并联计算法则;然后,根据分形理论推导出分形后的机构拓扑图,并适配运动副从而获得混联机器人机构的整体构型;最后,根据该构型设计方法,实现了2T1R三自由度混联机构的构型设计,并对综合后的混联机器人机构进行分析,验证了该构型设计方法的可行性.

关键词：混联机器人构型机构拓扑图分形理论路径法则二进制代码

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船舶板材激光除锈工艺参数确定方法研究

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中国激光 2016年第4期43卷 103-110页

作者：解宇飞刘洪伟胡永祥上海交通大学机械与动力工程学院机械系统与振动国家重点实验室上海200240 上海船舶工艺研究所上海200023

针对绿色造船技术发展对船用钢板表面清理除锈的工艺需求,研究基于光纤激光器的船舶板材激光除锈工艺。通过激光单线扫描除锈实验,得到沟槽轮廓几何特征量随激光能量密度的变化关系：在0.5~5 J/mm2能量密度范围内,单线扫描沟槽轮廓的深... 详细信息

针对绿色造船技术发展对船用钢板表面清理除锈的工艺需求,研究基于光纤激光器的船舶板材激光除锈工艺。通过激光单线扫描除锈实验,得到沟槽轮廓几何特征量随激光能量密度的变化关系：在0.5~5 J/mm2能量密度范围内,单线扫描沟槽轮廓的深度、宽度、横截面积三个几何特征量均与能量密度近似呈线性关系。针对船舶板材表面除锈工艺要求,提出一种通过单线扫描沟槽轮廓特征来确定搭接扫描除锈工艺参数的方法。搭接扫描除锈实验结果表明该工艺参数确定方法在一定范围内有效可行,激光除锈能够达到船板涂装清洁度标准,并能满足表面粗糙度的要求,为激光除锈在船舶板材表面清洗中的应用提供了有效的工艺参数确定方法。

关键词：激光技术激光加工激光除锈光纤激光船舶板材表面粗糙度

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假肢手接受腔恒力挤压块设计

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医用生物力学 2016年第6期31卷 520-524页

作者：刘杰民 Daniel SU 桑元俊李祥罗云上海交通大学机械与动力工程学院机械系统与振动国家重点实验室上海200240

目的针对假肢手接受腔挤压模块的功能需求,设计一种恒力输出的挤压机构。方法根据正负弹簧刚度抵消获得恒力的工作原理,基于有限元分析软件ANSYS进行仿真拟合,测定弹簧片的弹性刚度系数,从而计算获得正刚度弹簧的弹性刚度系数,对加工组... 详细信息

目的针对假肢手接受腔挤压模块的功能需求,设计一种恒力输出的挤压机构。方法根据正负弹簧刚度抵消获得恒力的工作原理,基于有限元分析软件ANSYS进行仿真拟合,测定弹簧片的弹性刚度系数,从而计算获得正刚度弹簧的弹性刚度系数,对加工组装后的恒力挤压机构进行压力测试。结果恒力机构的仿真结果与实验结果一致,并且在3.5 mm行程范围内实现了2%的压力恒定性。结论实验证实了挤压单元的恒力特性,为今后的假肢手接受腔分时分区控制奠定了基础。

关键词：假肢接受腔恒力机构弹簧片有限元分析

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流-固耦合作用下斜坡式防波堤地震动力响应分析

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工程力学 2016年第10期33卷 248-256页

作者：杨勋王欢欢余克勤金先龙上海交通大学机械系统与振动国家重点实验室上海200240 上海交通大学机械与动力工程学院上海200240 上海核工程研究设计院上海200233

针对地震过程中海水-防波堤-地基的耦合效应,结合某沿海斜坡式防波堤,建立了海水-防波堤-地基系统有限元模型,应用任意拉格朗日欧拉方法以及显式动态有限元方法,对真实地震过程中的防波堤系统动力响应进行了仿真,给出了流-固耦合作用下... 详细信息

针对地震过程中海水-防波堤-地基的耦合效应,结合某沿海斜坡式防波堤,建立了海水-防波堤-地基系统有限元模型,应用任意拉格朗日欧拉方法以及显式动态有限元方法,对真实地震过程中的防波堤系统动力响应进行了仿真,给出了流-固耦合作用下,不同地震激励的防波堤残余变形以及地震过程中的动水压力时程。研究结果表明:考虑流-固耦合作用对防波堤残余变形响应有较显著影响,且水平向残余变形受影响程度大于竖直向残余变形;地震过程中的动水压力主要受海水主频以及地震激励卓越频率的影响。研究结果可为防波堤设计、安全评价和抗震措施研究提供了理论基础。

关键词：海岸和近海工程防波堤地震响应流-固耦合任意拉格朗日欧拉方法

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六足步行机器人腿部机构运动学分析

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农业工程学报 2016年第9期32卷 45-52页

作者：张金柱金振林陈广广燕山大学机械工程学院秦皇岛066004 上海交通大学机械系统与振动国家重点实验室上海200240

为了提高农业自动化程度,拓宽农业机器人的应用范围,提高农业机器人对工作环境的适应性及工作的灵活性,该文介绍了一种六足步行机器人三自由度腿部机构。该机构由并联驱动机构和行走机构组成,既具有并联机构的特点,又具有很好的防护性... 详细信息

为了提高农业自动化程度,拓宽农业机器人的应用范围,提高农业机器人对工作环境的适应性及工作的灵活性,该文介绍了一种六足步行机器人三自由度腿部机构。该机构由并联驱动机构和行走机构组成,既具有并联机构的特点,又具有很好的防护性。该文建立了驱动机构动平台线速度与角速度之间的关系矩阵和该腿部机构全雅可比矩阵,绘制了全雅可比矩阵条件数分布图,建立了并联驱动机构和腿部行走机构显式3×3×3形式Hessian矩阵。在满足步矩为300 mm、越障高度为200 mm的条件下,利用组合多项式的方法,对该腿部足端进行轨迹规划,并求出了足端轨迹函数。将该轨迹函数作为足端输入,分别绘制了机构驱动关节在摆动相的角速度、角加速度理论曲线和虚拟样机仿真曲线。分析曲线中的数据可得角速度、角加速度的理论与仿真结果相近度均可达到10-3 mm,从而验证了理论分析的正确性。该研究为六足机器人的开发和控制提供了参考。

关键词：机器人计算机仿真运动学雅可比矩阵轨迹规划

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基于遗传算法的带筋壁板条带激光喷丸成形工艺优化研究

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上海航天 2017年第1期34卷 32-36页

作者：杨荣雪胡蓝胡永祥姚振强上海交通大学机械与动力工程学院上海200240 上海交通大学机械系统与振动国家重点实验室上海200240 上海航天设备制造总厂上海200245

为实现带筋壁板条带激光喷丸成形目标曲面,对基于遗传算法的激光喷丸条带分布工艺优化方法进行了研究。建立了固有应变的带筋整体壁板有限元模型,将条带的优化转换为仿真所获曲面与理想目标曲面偏差最小问题,用遗传算法对喷丸条带宽度... 详细信息

为实现带筋壁板条带激光喷丸成形目标曲面,对基于遗传算法的激光喷丸条带分布工艺优化方法进行了研究。建立了固有应变的带筋整体壁板有限元模型,将条带的优化转换为仿真所获曲面与理想目标曲面偏差最小问题,用遗传算法对喷丸条带宽度与间隔进行优化,给出了优化流程,以及遗传算法操作参数的设置。以单筋壁板成形圆柱面为实例,实现了其条带分布优化,获得成形曲面曲率半径与目标圆柱半径偏差为1%,对应节点最大距离0.003 3mm。优化结果表明:遗传算法可较好地适应本优化问题中目标函数难求导的状况,同时执行多方向搜索提高了优化效率。

关键词：带筋壁板激光喷丸成形条带喷丸固有应变参数优化有限元建模遗传算法曲面

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