轴向运动梁

摘要： 针对轴向运动梁系统的振动稳定性问题,建立了细梁和粗梁通用的有限元动力学模型。首先,采用三阶剪切梁理论,以一种2节点梁单元离散求解域,基于虚功原理建立了轴向运动梁系统动力学有限元方程。然后,在两端固支的边界条件下,用数值算例给出了系统前三阶复频率,与ANSYS软件计算结果进行对比,最大误差不超过1.7%,证明该建模方法对细梁和粗梁都有很高的计算精度。最后,探讨轴向运动梁振动稳定性的特点,指出稳定及失稳的速度区间,阐明了离心力和科氏力对振动特性的贡献。

摘要： 梁的轴向运动会诱发其产生横向振动并可能导致失稳,对结构的安全性和可靠性产生重大影响,因此轴向运动梁的动力学问题已成为当前的研究热点.本文系统地阐述了轴向运动梁线性动力学和非线性动力学建模、求解和实验等方面的国内外研究现状,对目前轴向运动梁动力学研究中存在的问题及未来可能的发展方向进行了探讨,为相关领域的研究提供借鉴.

摘要： 梁的轴向运动会诱发其产生横向振动并可能导致失稳,对结构的安全性和可靠性产生重大影响,因此轴向运动梁的动力学问题已成为当前的研究热点。本文系统地阐述了轴向运动梁线性动力学和非线性动力学建模、求解和实验等方面的国内外研究现状,对目前轴向运动梁动力学研究中存在的问题及未来可能的发展方向进行了探讨,为相关领域的研究提供借鉴。

摘要： 轴向运动结构的横向参激振动一直是非线性动力学领域的研究热点之一.目前研究较多的是轴向速度摄动的动力学模型,参数激励由速度的简谐波动产生.但在工程应用中,存在轴向张力波动的运动结构较为广泛,而针对轴向张力摄动的模型研究较少.本文研究了时变张力作用下轴向变速运动黏弹性梁的分岔与混沌.考虑随着时间周期性变化的轴向张力,计入线性黏性阻尼,采用Kelvin模型的黏弹性本构关系,给出了梁横向非线性振动的积分 — 偏微分控制方程.首先应用四阶Galerkin截断方法将控制方程离散化,然后采用四阶Runge-Kutta方法计算系统的数值解,进而确定其动力学行为.基于梁中点的横向位移和速度的数值结果,仿真了梁沿平均轴速、张力摄动幅值、张力摄动频率以及黏弹性系数变化的倍周期分岔与混沌运动,并且通过计算系统的最大李雅普诺夫指数来识别其混沌行为.结果表明:较小的平均轴速有助于梁的周期运动,梁在临界速度附近容易发生倍周期分岔与混沌行为.随着张力摄动幅值的增大,梁的振动幅值的混沌区间不断增大.较小的黏弹性系数和张力摄动频率更容易使梁发生混沌运动.最后,给出时程图、频谱图、相图以及Poincar′e映射图来确定梁的混沌运动.

摘要： 轴向运动结构是一类广泛使用的工程传送元件,而在传送过程中常常包含质量运动或者质量变化,质量的运动或改变和轴向运动间相互耦合作用,使结构的振动更加突出.为满足轴向运动机构高精度准定位的需求,围绕含变质量构件的机械臂结构,开展变质量-轴向运动耦合作用结构的振动主动控制研究.首先基于Galerkin法和模态叠加法建立了变质量-轴向运动压电梁的控制方程,然后针对系统的时变特性,设计LQG控制器对系统进行振动主动控制,并分析了多种工况下结构的振动抑制问题,最后采用Choi-Williams分布将信号在时频域上分解,分析了控制前后系统的时频特性.数值分析表明,施加LQG控制后,系统的横向振动在相关频率内都得到了有效的抑制,使用Choi-Williams分布可以准确反映系统振动频率与振动能量随时间的变化规律.通过研究含时变参数的轴向运动结构的运动特性和振动主动控制,对于智能机械臂结构设计具有一定指导意义.

摘要： 聚焦于中间弹性约束对轴向运动梁横向非线性振动的影响.应用哈密顿原理,建立带有中间弹簧支撑的轴向运动梁的动力学控制方程.通过Galerkin截断方法数值计算了简支边界梯型截面轴向运动梁的固有频率,并数值计算得到梁的稳态响应.着重讨论了中间约束弹簧的刚度、系统的轴向运动速度、不同Galerkin截断阶数对系统固有频率、非线性受迫振动稳态响应的影响.研究发现,中间约束弹簧显著改变轴向运动梁的横向振动特性,而且轴向运动的速度能够改变中间弹簧对系统横向振动的影响.

摘要： 针对当前航天器面向大型化、复杂化和精密化方向发展,为了提高航天器的使用寿命、运行精度和工作效率,考虑航天器主体和轴向运动柔性梁的刚-柔耦合作用是十分有必要的.基于Euler-Bernoulli梁理论以及刚-柔耦合建模方法,建立了航天器主体-轴向运动柔性梁刚-柔耦合系统的动力学模型.根据Hamilton原理推导出刚-柔耦合系统的动力学方程,采用分离变量法和振型叠加法求解耦合系统的动力学方程.利用四阶Runge-Kutta法进行数值计算.通过数值算例分析航天器主体半径、航天器主体面密度和柔性梁轴向速度对柔性梁横向振动以及对航天器姿态角的影响.%Nowadays,spacecraft industry develops quickly to directions of large-scale,complicate and precision.Considering the rigid-flexible coupled effect of an axially moving flexible beam attached and a spacecraft' s main body is very necessary to improve service life,operation precision and working efficiency of the spacecraft.Here,based on EulerBernoulli beam theory and the rigid-flexible coupled modeling method in the flexible multi-body dynamics,the dynamic model for a rigid-flexible coupled system including an axially moving flexible beam and a spacecraft was established.The dynamic equations of the system were derived by using Hamilton principle.The dynamic equations of the system were solved with the separation variable method and the mode-superposition method.Several examples were numerically computed with the fourth order Runge-Kutta method.Finally,the effects of radius and areal density of spacecraft main body and axial velocity of flexible beam on the transverse vibration of the axially moving flexible beam and the attitude angle of the spacecraft were analyzed using the above several examples.

摘要： 在两端简支边界条件下,研究了超临界速度范围轴向运动梁横向非线性受迫振动的稳态响应.考虑Kelvin本构关系,建立了一个积分-偏微分方程,以此描述高速轴向运动梁受到一个周期的外激励后所作的微幅振动.一阶Galerkin方法用于处理标准控制方程,然后分别使用三时间尺度方法和数值方法计算非线性受迫振动的稳态响应.结果表明,在超临界速度范围,当激励频率接近固有频率时存在共振现象.

摘要： 数值研究了超临界速度状态下，轴向运动梁平面耦合非线性振动的前两阶固有频率。基于两端简支边界条件下正向的非平凡静平衡位形作坐标变换，建立超临界轴向运动梁连续陀螺系统的标准控制方程。发展有限差分方法计算时间序列，通过离散Fourier变换得到非线性平面耦合振动的固有频率，并与忽略轴向运动的两个横向模型的固有频率作比较。数值计算了超临界范围轴向运动梁的非平凡静平衡位形。给出了系统参数和振幅对梁平面振动前两阶固有频率的影响。数值算例表明积分偏微分模型比非线性偏微分模型的固有频率更加接近耦合模型。

摘要： 建立轴向运动梁横向振动非线性模型，并利用数值方法研究相应的偏微分模型和积分－偏微分模型。忽略非线性耦合平面振动控制方程中的纵向项，得到一个仅考虑横向振动的轴向运动梁横向非线性模型，再通过梁上扰动张力的平均化，可以由该非线性模型推导出经典的轴向运动梁非线性横向振动的模型，即积分－偏微分模型。发展微分求积法求得这些非线性模型在简支边界条件下的数值解。以钢梁为例，通过比较典型点的响应历程和梁的形状，分别将这两个简化的横向非线性模型与耦合非线性模型中的横向项相比较。数值结果表明，随着横向振动初始振幅的加大，两个简化模型间的差别也随之变大。在横向振动振幅较小时，两个简化模型均对耦合模型得到精确的近似结果。但在较大振动幅度时，积分－偏微分模型的近似效果更好。

摘要： 本文研究了轴向运动梁在参数共振时的稳定性。采用微分求积法对运动梁梁的横向振动方程直接模拟，计算了运动梁在不同边界条件下的固有频率，并推导了参数共振时失稳边界的表达式。数值计算表明，微分求积法的计算准确率高，速度快，并且可同时处理多种边界条件。在不考虑材料粘弹性的情况下，稳定区域的计算结果与文献基本吻合。

摘要： 本文应用增量谐波平法(IHB 法)研究轴向运动梁的横向自由振动的频幅响应.根据哈密顿原理建立梁的横向运动微分方程,并利用Galerkin 方法离散运动方程,进而采用IHB 法进行非线性振动的分析.再应用Floquet 理论判断解的稳定性,其中采用Hsu 的方法计算一个周期端点的转换矩阵.

摘要： 当代工程领域中，许多运动结构模型可以简化为梁的轴向运动模型，因此研究轴向运动梁在磁场环境中的振动及控制问题非常重要。在给出轴向运动梁的动能、势能以及所受电磁力表达式基础上,应用哈密顿变分原理,推出磁场中轴向运动导电梁的磁弹性振动方程.针对平行导线产生的磁场情况进行分析,应用伽辽金积分法,导出平行导线中轴向运动导电梁的磁弹性自由振动微分方程,并对奇点及其稳定性进行了分析.通过算例,得到奇点的稳定性区域图及对应的相轨迹曲线图,分析了电流及运动速度等参数的影响.

摘要： 本文研究了轴向高速运动,两端自由梁的热冲击下横向振动响应及控制,采用Hamilton原理得到了受热冲击和控制力的轴向运动高速梁的横向振动方程和边界条件。运用修正的伽辽金法得到了求解系统响应的近似方程。运用LQR法设计了最优控制器,其中采用加权系数法选择Q ,R矩阵,数值仿真给出了速度2Ma时,系统的二阶模型在热冲击下的响应,比较了系统的无控制与有控制下的位移响应,结果表明控制效果良好。

摘要： 本文研究了轴向高速运动,两端自由梁的热冲击下横向振动响应及控制,采用Hamilton原理得到了受热冲击和控制力的轴向运动高速梁的横向振动方程和边界条件。运用修正的伽辽金法得到了求解系统响应的近似方程。运用LQR法设计了最优控制器,其中采用加权系数法选择Q ,R矩阵,数值仿真给出了速度2Ma时,系统的二阶模型在热冲击下的响应,比较了系统的无控制与有控制下的位移响应,结果表明控制效果良好。

摘要： 本文研究了轴向高速运动,两端自由梁的热冲击下横向振动响应及控制,采用Hamilton原理得到了受热冲击和控制力的轴向运动高速梁的横向振动方程和边界条件。运用修正的伽辽金法得到了求解系统响应的近似方程。运用LQR法设计了最优控制器,其中采用加权系数法选择Q ,R矩阵,数值仿真给出了速度2Ma时,系统的二阶模型在热冲击下的响应,比较了系统的无控制与有控制下的位移响应,结果表明控制效果良好。

摘要： 本文研究了轴向高速运动,两端自由梁的热冲击下横向振动响应及控制,采用Hamilton原理得到了受热冲击和控制力的轴向运动高速梁的横向振动方程和边界条件。运用修正的伽辽金法得到了求解系统响应的近似方程。运用LQR法设计了最优控制器,其中采用加权系数法选择Q ,R矩阵,数值仿真给出了速度2Ma时,系统的二阶模型在热冲击下的响应,比较了系统的无控制与有控制下的位移响应,结果表明控制效果良好。

摘要： 本发明涉及一种用于轴向密封两个相对彼此能轴向运动地布置的部件(102,104)的密封环(106)。所述密封环(106)具有两个绕地布置在所述密封环(106)的轴向第一端侧上的密封唇。在此，密封唇构造成用于能通过第一流体体积的第一流体压力在密封地抵靠于所述第一部件(102)的相互对置的密封面上的情况下相对彼此张开。所述密封环(106)还具有一个密封凸出部，该密封凸出部环绕地布置在所述密封环(106)的轴向背离所述第一端侧的第二端侧上。在此，所述密封凸出部构造成用于在抵靠于所述第二部件(104)的密封面上的状态下将在从所述密封凸出部径向向内布置的区域(132)中的第一流体体积相对于在从所述密封凸出部径向向外布置的区域(134)中的具有第二流体压力的第二流体体积密封。

摘要： 本发明公开了一种可旋转运动和轴向运动的压电能量收集装置，包括轴杆，所述轴杆的两端分别安装有轴套和磁性内筒，轴套之间安装有弹性薄壁外筒，弹性薄壁外筒由若干片弹性薄板、若干块条状永磁铁和柔性压电元件构成，柔性压电元件粘接在弹性薄板的表面上，条状永磁铁分布在弹性薄板的内侧，且条状永磁铁粘接在所述弹性薄板上，并处于所述弹性薄板的边界内部，弹性薄壁外筒内的轴杆上套装有磁性内筒。本发明利用磁性内筒中的瓦形永磁铁与弹性薄壁外筒内侧分布的条状永磁铁的永磁力以及与弹性薄板变形时的回复力在特定的位置处大小相等，方向相反，形成双稳态现象，可加大弹性薄板的振动幅度，提高能量收集效率。

摘要： 本发明公开一种用于轴向运动纳米梁结构的双时滞反馈控制方法，属于振动控制技术领域。首先基于非局部理论和哈密顿原理，建立轴向运动纳米梁模型的控制方程；然后利用位移和速度时滞反馈控制方法，推导出含时滞反馈控制项的轴向运动纳米梁模型的幅频关系式和稳定性条件；根据得到的稳定性条件，确定位移和速度时滞的有效取值范围；在稳定区间内选取最优时滞，带入幅频关系式中，绘制有控状态的幅频曲线图；最后，将无控和有控状态下的幅频曲线进行对比，证明提出的控制方法的有效性。本发明利用双时滞反馈控制方法，可以实现对轴向运动纳米梁结构的振动控制，不仅有效降低了结构的振幅，还能使原本不稳定的系统变得稳定。

摘要： 本发明提供一种多轴向运动控制实现双轴向运动的细胞拉伸装置，涉及生物力学工程技术领域。主体包括拉伸室，所述拉伸室的后侧中心处固定有电动伸缩杆，且电动伸缩杆前侧连接有弧形移动滑板，移动滑板底部固定有三个滑动导轨，三个移动块分别固定在三个滑块上。中间部位移动块与移动滑板固定一起做往复运动，实现细胞拉伸腔其中一个点位的移动。两侧的移动块末端固定有两轴承杆，轴承杆上固定有轴承，可在移动滑板的槽口做来回移动，实现细胞拉伸腔两侧点位的移动。剩余一点固定于底板前端的固定块上。通过三个点位的移动，实现细胞拉伸腔的双轴同步拉伸，而三个点位的移动方向分别由电动伸缩杆和导轨固定在所对应的轴向上，保证拉伸方向。

摘要： 本发明涉及一种用于轴向密封两个相对彼此能轴向运动地布置的部件(102,104)的密封环(106)。所述密封环(106)具有两个绕地布置在所述密封环(106)的轴向第一端侧上的密封唇。在此，密封唇构造成用于能通过第一流体体积的第一流体压力在密封地抵靠于所述第一部件(102)的相互对置的密封面上的情况下相对彼此张开。所述密封环(106)还具有一个密封凸出部，该密封凸出部环绕地布置在所述密封环(106)的轴向背离所述第一端侧的第二端侧上。在此，所述密封凸出部构造成用于在抵靠于所述第二部件(104)的密封面上的状态下将在从所述密封凸出部径向向内布置的区域(132)中的第一流体体积相对于在从所述密封凸出部径向向外布置的区域(134)中的具有第二流体压力的第二流体体积密封。

摘要： 本发明涉及转运装置（10），其用于使烟草加工行业的纵轴向输送的棒形制品（11、11ˊ、11ˊˊ）从一纵轴向地将制品（11、11ˊ、11ˊˊ）成排地输送过来的纵向输送器（12）转运到横轴向地将制品（11、11ˊ、11ˊˊ）输送离开的横向输送器（13）上，转运装置（10）具有加速器盘对（14），加速器盘对具有按压盘（15）和第一输送盘（16），转运装置（10）还具有第二输送盘（17），第一输送盘和第二输送盘（16、17）具有接触面（20、20ˊ），这些接触面在第一区段（21）中具有不变的半径并在第二区段（22）中具有不断增加的半径。其中，第一和第二输送盘（16、17）在一相对彼此能可变调整的角度位态上以旋转方式能驱动或被驱动。本发明还涉及用于运行转运装置的方法。

摘要： 本发明提供一种双向止推静压轴承轴向运动和角运动误差评价方法及系统，设计合理，方法简单，能够同时对轴向运动误差和角运动误差进行评价。所述方法，包括，根据双向止推静压轴承的几何误差和空间位置关系建立油膜间隙函数；根据双向止推静压轴承的设计参数建立双向止推静压轴承封油面的雷诺方程、流量连续方程和旋转轴的动力学平衡方程；联立上述油膜间隙函数、封油面的雷诺方程、流量连续方程和旋转轴的动力学方程得到双向止推静压轴承的误差模型，求解得到轴向位移ez、X向的角位移αx、Y向的角位移αy，用于双向止推静压轴承引起的轴向运动误差和角运动误差评价。

摘要： 本公开涉及一种外科器械(1000)，该外科器械包括能够围绕关节运动轴线选择性地关节运动的可关节运动端部执行器(1500)。端部执行器包括第一钳口和第二钳口(1602、1810)，其中第二钳口能够通过可轴向移动的闭合构件(2030)围绕枢转轴线相对于第一钳口枢转。第一钳口和第二钳口中的一者支撑紧固件仓(1700)，在所述紧固件仓中限定最近侧紧固件位置。枢转轴线与闭合构件上的闭合构件凸轮表面和第一钳口和第二钳口中的一者上的钳口凸轮表面之间的以凸轮方式接触的区域之间的第一距离除以从关节运动轴线至最近侧紧固件位置的第二距离(TSDI)小于0.5。

摘要： 本实用新型公开了一种用于同时提供轴向旋转和轴向往复运动的装置，包括用于提供动力的电动机，本实用新型还包括轴向往复旋转装置，所述轴向往复旋转装置包括传动单元、用于使的所述传动单元轴向运动的轴向位移单元和往复旋转轴，所述电动机的输出轴与所述传动单元的输入轴固定连接，所述传动单元的输出轴与所述往复旋转轴固定连接，所述传动单元上还固定有所述轴向位移单元。本实用新型采用上述结构的用于同时提供轴向旋转和轴向往复运动的装置，通过用于提供旋转作用力传动装置与用于使传动装置做轴向往复运动的轴向位移单元相配合，可同时输出轴向往复运动和旋转运动，且不损害电机寿命。

摘要： 本实用新型公开了一种可轴向直线运动和周向旋转运动多自由度输出的电机，包括壳体、定子组件、转子组件和丝杆，所述壳体内安装有定子组件、转子组件和丝杆，所述定子组件包括定子电枢，所述定子电枢固定安装于所述壳体的内壁上；所述定子组件的内环上设有与定子电枢相匹配的转子组件，所述转子组件内环与所述丝杆相匹配，所述丝杆的末端设有弹性件，所述转子组件的末端设有销孔，所述弹性件和销孔相匹配。该电机将轴向直线运动及周向旋转运动集成一体，且轴向直线运动到特定位置时，可转换为周向旋转运动。不但简化了结构，减小了空间，而且实现了两个自由度运动的转换。