刚度特性

摘要： 在分析弹性胶泥缓冲器原理的基础上,研究了缓冲器的刚度特性。研究发现缓冲器的弹性力主要取决于弹性胶泥的特性,并通过试验得出了胶泥压强和体积压缩率的关系曲线;通过多项式拟合,推导出了缓冲器弹性力的计算公式,并与缓冲器静压试验进行了对比,为弹性胶泥缓冲器的研制提供了理论支撑。

摘要： 滚动轴承广泛应用于矿用电机等大型设备,在工况复杂多变、运行条件恶劣的情况下,长期高负荷运转会导致滚动轴承产生疲劳点蚀,在滚道表面产生缺陷,缺陷的恶化会影响设备的正常工作。针对内滚道存在缺陷的滚动轴承,将缺陷引起的附加位移加到轴承的弹性形变中,根据力学平衡方程,分析各滚动体的载荷分布,并建立内滚道存在缺陷的滚动轴承刚度模型,分析缺陷长度和深度对滚动轴承刚度特性的影响规律。结果表明,缺陷位于非承载区时,缺陷轴承的平均刚度和无缺陷轴承的平均刚度相等;当缺陷随着内圈的转动由承载区向非承载区移动时,轴承的平均刚度先减小后增大,且平均刚度的大小与缺陷的长度和深度负相关。

摘要： 为满足大型航空薄壁曲面工件的加工需求,设计了一种5自由度锤铆机器人。针对该机器人的特点,结合李群李代数及螺旋理论,建立并求解了其运动学模型;利用指数积公式推导出该机器人的雅可比矩阵,并使用刚度映射理论,求解出该机器人的刚度矩阵;运用有限元和Matlab仿真软件,对一般位姿与极限位姿下的末端变形量进行仿真验证,给出了该机器人在任务空间中随位姿变化的刚度分布图。仿真结果表明,与理论计算值相比较误差不超过10%,验证了所建立刚度模型的正确性和有效性,为后续工作路径优化提供了重要参考。

摘要： 悬挂式单轨交通轨道梁一般为下部开口的钢箱梁结构,抗扭刚度较小,通常采用20~30 m的简支结构,但实际工程为满足特殊节点的建设需求,需采用大跨径连续结构。以某悬挂式(30+45+30)m连续轨道梁为工程背景,利用有限元软件MIDAS/CIVIL建立基于梁单元的全桥三维模型,研究边主跨比、主梁高度及横梁布置等对连续轨道梁结构体系刚度特性的影响。结果表明:边主跨比对边跨轨道梁竖向变形影响较明显,跨径比建议取0.67;增加梁高可提高竖向抗弯刚度,最优梁高建议为1.5 m;横梁布置对梁端横向转角影响较大,其最优形式为每跨2道等间距布置。研究表明,按研究结论调整连续轨道梁边主跨比、梁高以及横向布置等构造参数,可有效改善轨道梁的刚度特性,保证车辆行驶的安全性及舒适性。

摘要： 本文分析了工程机械油气悬挂系统的工作原理及基本元件构成,建立了油气悬挂系统数学模型,进行了计算机仿真,并通过实验验证理论的正确性。通过仿真和实验研究,分析了影响油气悬挂系统的刚度因素,为油气悬挂系统油缸刚度参数匹配、优化设计提供理论依据。

摘要： 以某车型空气弹簧作为研究对象,介绍了膜式空气弹簧的刚度特性,基于有限元分析理论,建立空气弹簧有限元分析方法,其中,以Mooney模型模拟橡胶材料,Rebar模型模拟帘线层,分析影响空气弹簧刚度的主要因素。结果表明,空气弹簧容积增大引起刚度减小,初始压力增大引起刚度增大,胶囊帘线角度增大引起刚度增大,活塞形状体积增大引起刚度增大,其中,空气弹簧容积和初始压力对刚度影响较大。

摘要： 摆臂橡胶衬套是汽车悬架系统中重要的承载元件和隔振元件,其刚度特性直接影响悬架的弹性运动学,整车的操作稳定性和整车NVH特性。以某车型摆臂橡胶衬套为研究对象,通过对橡胶材料进行单轴拉伸试验,拟合出Mooney-rivlin模型的材料参数,利用非线性有限元软件ABAQUS建立摆臂橡胶衬套有限元模型,提取橡胶衬套轴向、径向和扭转刚度,并与试验的测试结果进行对比。结果表明,误差在允许范围内,验证有限元模型的准确性为橡胶衬套产品的设计与开发具有重要的指导作用。

摘要： 为实现大载荷和低频振动的工作条件下系统对水平隔振的需求,基于施加轴向力使杆件水平向刚度变化,设计了一种准零刚度系统。通过对隔振系统施加预应力,使其具有高静刚度与低动刚度的特性,以达到隔振的目的。通过对设计的刚度元件进行定性分析,确定了影响水平刚度的因素。对隔振系统中钢架进行承载力试验,描述了试验过程中随荷载的施加结构的试验现象。使用ANSYS对试验钢架进行建模,对其进行承载力试验模拟,并与试验结果进行对比分析,并分析横向拉索对隔振系统承载力与承载力刚度的影响。求解弹性与塑性阶段,系统模型的隔振能力。利用预应力模态分析,得到准零刚度系统一阶频率(水平振动)随竖向载荷的变化曲线,体现改变竖向载荷对隔振系统模态(水平)的影响。

摘要： 为增强舰船惯导系统工作时任意方向的抗冲击能力,提出了一种多杆并联的被动隔冲装置。首先,基于反螺旋自由度理论对多杆隔冲装置结构合理性进行研究,并对装置隔冲原理进行分析。然后,应用Lagrange法建立隔冲模块的冲击动力学方程,讨论其刚度特性与冲击响应。最后,基于ADAMS软件分别对隔冲杆与基平台夹角、隔冲杆刚度、阻尼对装置隔离率的影响进行分析。研究结果表明:多杆隔冲装置各方向动态刚度均呈非线性特性,且垂向等效刚度大于横、纵向;在相同冲击环境下,横、纵向冲击隔离率高于垂向;各向隔离率和相对位移幅值随隔冲杆刚度、阻尼系数的增大而明显降低;隔冲杆和基平台夹角与横、纵向隔离率呈正相关,与垂向呈负相关。

摘要： 以航空发动机低压转子套齿连接结构为研究对象,分析了套齿连接结构弯曲刚度非线性特征及其产生机理,建立了考虑齿面接触的套齿连接结构实体有限元模型,进行了套齿连接结构静刚度试验,通过仿真和试验研究了套齿连接结构刚度非线性变化规律,讨论了配合间隙、拧紧力矩和扭矩对弯曲刚度的影响规律。研究结果表明,由于定位面的接触状态和受力情况不同,套齿连接结构的弯曲刚度变化主要分为两个阶段,具有分段非线性特征;套齿连接结构弯曲刚度对定位面的配合间隙较为敏感,减小定位面配合间隙可以有效提高结构的弯曲刚度;拧紧力矩对弯曲刚度的影响较小;在小载荷状态下,扭矩对弯曲刚度的影响十分明显。

摘要： 通过试验的方法,在实验室内模拟钢板弹簧在实际负荷情况下的准确受载情况,对某款轻型汽车的正装少片簧进行了刚度测试试验,通过对多组加载和卸载试验结果的拟合,得出了该板簧的垂直静刚度和不同幅值、加载频率下的垂直动刚度,并对得到的结果进行总结分析.应用有限元软件ABAQUS的非线性模块,对该板簧的刚度特性进行研究分析,并得出一定结论.

摘要： 本文借鉴离散化的方法,结合螺旋弹簧理论知识,建立了多变参数螺旋弹簧的数学模型,提出了多变参数螺旋弹簧刚度特性的解析算法.基于ABAQUS建立了多变参数螺旋弹簧有限元模型,通过仿真数据与数学模型结果对比,得到变参数螺旋弹簧的非线性刚度特性趋势明显的结论.

摘要： 简要介绍两种典型的基于正负刚度并联的超低频非线性隔振器(纯弹簧机构隔振器和凸轮-滚轮-弹簧组合机构隔振器)的机理,深入研究两种隔振器的非线性刚度参数对隔振器的准零刚度特性的影响,以及外部激励幅值对隔振器的隔振效率的影响.通过参数配置基本相同的两种非线性隔振器和相应的线性隔振器的性能对比研究,验证凸轮-滚轮-弹簧组合的非线性隔振器在准零刚度特性范围和外部激励幅值范围上均有明显优势.研究结果对于超低频非线性隔振器的工程应用开发具有一定的指导意义.

摘要： 针对中、小型卫星设计了一种具有加强区域碳纤维栅格蒙皮结构的太阳电池阵基板,该结构优化设计在国内尚属首次应用.介绍了太阳电池阵基板结构设计及优化,并通过了飞行卫星上的成功应用,验证了其结构形式及功能实现的可靠性、安全性及合理性.结果表明,该结构能够提高太阳电池阵基板的刚度特性.

摘要： 本文结合实际气体状态方程,油气弹簧结构参数和热力学相关理论建立了油气弹簧非线性数学模型,通过仿真计算及台架试验获取油气弹簧刚度特性及阻尼特性,试验结果可以为车辆油气弹簧设计提供参考依据.

摘要： 某车型进行商品性评价时,在开关背门时发现,背门外板中部两侧刚度不足,轻压之后存在较为明显的凹陷情况.本文针对背门内部结构,结合实际的加强板布置形式,经理论分析、实际验证后,找出背门刚度不足的真因,并结合实际生产,开发周期,投入成本等方面的考虑,提出相应的解决方案,为避免后续车型出现此类问题提供设计思路.

摘要： 某车型进行商品性评价时,在开关背门时发现,背门外板中部两侧刚度不足,轻压之后存在较为明显的凹陷情况.本文针对背门内部结构,结合实际的加强板布置形式,经理论分析、实际验证后,找出背门刚度不足的真因,并结合实际生产,开发周期,投入成本等方面的考虑,提出相应的解决方案,为避免后续车型出现此类问题提供设计思路.

摘要： 某车型进行商品性评价时,在开关背门时发现,背门外板中部两侧刚度不足,轻压之后存在较为明显的凹陷情况.本文针对背门内部结构,结合实际的加强板布置形式,经理论分析、实际验证后,找出背门刚度不足的真因,并结合实际生产,开发周期,投入成本等方面的考虑,提出相应的解决方案,为避免后续车型出现此类问题提供设计思路.

摘要： 某车型进行商品性评价时,在开关背门时发现,背门外板中部两侧刚度不足,轻压之后存在较为明显的凹陷情况.本文针对背门内部结构,结合实际的加强板布置形式,经理论分析、实际验证后,找出背门刚度不足的真因,并结合实际生产,开发周期,投入成本等方面的考虑,提出相应的解决方案,为避免后续车型出现此类问题提供设计思路.

摘要： 基于刚度与模态分析来进行纯电动汽车的轻量化设计,可通过分析与轻量化设计相关的影响因素,进行纯电动汽车车身设计,确保其具备较大刚度系数.本文主要围绕车身有限元模型建立、车身轻量化设计前后刚度探究及模拟化分析等方面展开讨论,通过建立有限元模型,可进一步进行模态分析,并在保证车身刚度的基础上,以质量最小化为设计目标,计算得到白车身轻量化设计参数,具体一定研究意义.

摘要： 本发明涉及两级主簧式非偏频式渐变刚度板簧刚度特性的仿真计算法，属于悬架钢板弹簧技术领域。本发明可根据各片第一级和第二级主簧及副簧的结构参数，弹性模量，骑马螺栓夹紧距，初始切线弧高，在各次接触载荷、夹紧刚度和渐变刚度的仿真计算的基础上，对两级主簧式非等偏频型渐变刚度板簧在不同载荷下的夹紧刚度进行仿真计算。通过样机加载挠度及刚度试验可知，本发明所提供的两级主簧式非偏频式渐变刚度板簧刚度特性的仿真计算法是正确的，可得到准确、可靠的在不同载荷下的夹紧刚度仿真验算值，为夹紧刚度特性仿真计算提供了可靠的技术方法。利用该方法可提高产品设计水平、可靠性及车辆行驶平顺性；同时，降低设计及试验费，加快开发速度。

摘要： 本发明涉及非等偏频一级渐变刚度板簧悬架的刚度特性的仿真计算法，属于悬架钢板弹簧技术领域。本发明可根据各片主簧和副簧的结构参数、弹性模量、主簧和副簧的初始切线弧高设计值，在接触载荷仿真计算的基础上，对非等偏频一级渐变刚度板簧悬架的刚度特性进行仿真计算。通过实例仿真计算和样机刚度特性试验可知，表明本发明所提供的非等偏频一级渐变刚度板簧悬架的挠度特性的仿真计算法是正确的，确保刚度特性满足设计要求，为非等偏频一级渐变刚度板簧悬架设计和特性仿真验证及CAD软件开发奠定了的技术基础。利用该方法可提产品的设计水平、质量和性能，提高车辆行驶平顺性和安全性；同时，还可以降低设计和试验费用，加快产品开发速度。

摘要： 本发明涉及高强度两级渐变刚度板簧的刚度特性的仿真计算方法，属于车辆悬架钢板弹簧技术领域。本发明可根据各片主簧和副簧的结构参数，弹性模量，额定载荷，主簧的初始切线弧高设计值，及第一级和第二级副簧的初始切线弧高设计值，对高强度两级渐变刚度板簧的在不同载荷下的夹紧刚度特性进行仿真计算。通过仿真和样机加载变形及刚度测试验证可知，本发明所提供的高强度两级渐变刚度板簧的刚度特性的仿真计算方法是正确的。利用该方法可得到准确可靠的夹紧刚度特性仿真计算值，确保板簧满足夹紧渐变刚度特性的设计要求，从而提高产品的设计水平、质量和性能及车辆行驶平顺性；同时，降低设计及试验费用，加快产品开发速度。

摘要： 本发明涉及两级主簧式非等偏频型渐变刚度板簧刚度特性的计算方法，属于悬架钢板弹簧技术领域。本发明可根据各片主簧和副簧的结构参数、弹性模量、骑马螺栓夹紧距、接触载荷，在两级渐变夹紧刚度计算的基础上，对两级主簧式非等偏频渐变刚度板簧刚度特性进行计算。通过样机的ANSYS仿真和加载挠度及刚度试验可知，本发明所提供的两级主簧式非等偏频型渐变刚度板簧刚度特性的计算方法是正确的，为两级主簧式非等偏频型渐变刚度板簧设计及CAD软件开发奠定了可靠的技术基础。利用该方法可得到可靠在不同载荷下的夹紧刚度计算值，提高产品设计水平、质量和性能及车辆行驶平顺性；同时，降低设计及试验费用，加快产品开发速度。

摘要： 一类具有平衡位置自动调节能力的负刚度元件及负刚度特性生成方法和应用，涉及重力环境地面模拟等领域。针对现有高静低动刚度支撑系统对变质量载荷引起的系统平衡位置力学性质变化而提出的。在不影响原系统平衡位置的前提下降低新系统的动态刚度，确保系统在静态加载过程中稳定平衡位置与于原系统相同；在动态载荷作用于系统时，系统刚度为原系统与负刚度元件刚度的差值。利用机构的几何非线性特征与几何参数可调的性质，结合横向弹簧刚度与滚轮机构的有效长度的恰当配置实现特定的负刚度特性，对机构外壳与中心立柱的锁定与解锁实现在特定条件下开启和关闭元件的负刚度特征。避免系统刚度过低导致静态位移超限或准零刚度系统平衡点力学性质遭到破坏。

摘要： 本发明涉及非等偏频型三级渐变刚度板簧刚度特性的计算方法，属于车辆悬架钢板弹簧技术领域。本发明可根据各片主簧和各级副簧的结构参数，骑马螺栓夹紧距，弹性模量，各次接触载荷接触载荷，对非等偏频型三级渐变刚度板簧在不同载荷下的夹紧刚度特性进行计算。通过样机加载挠度及夹紧刚度试验可知，本发明所提供的非等偏频型三级渐变刚度板簧刚度特性的计算方法是正确的，为非等偏频型三级渐变刚度板簧设计及CAD软件开发奠定了可靠的技术基础。利用该方法可得到可靠的不同载荷下的夹紧刚度计算值，提高非等偏频型三级渐变刚度板簧的设计水平、质量和性能及车辆行驶平顺性；同时，降低设计及试验费用，加快产品开发速度。

摘要： 本发明涉及高强度三级渐变刚度板簧夹紧刚度特性的仿真计算方法，属于车辆悬架钢板弹簧技术领域。本发明可根据各片板簧的结构参数，弹性模量，空载载荷，额定载荷，在接触载荷仿真计算的基础上，对高强度三级渐变刚度板簧在不同载荷下的夹紧刚度特性进行仿真计算。通过样机试验可知，在给定载荷下夹紧刚度仿真计算值与试验值相吻合，表明所提供的高强度三级渐变刚度板簧夹紧刚度特性的仿真计算方法是正确的，为高强度三级渐变刚度板簧的特性仿真计算提供了可靠的技术方法。利用该方法可提高产品设计水平、质量和性能，确保板簧在不同载荷下的夹紧刚度满足设计要求，提高车辆行驶平顺性和安全性；同时，降低设计和试验费用，加快产品开发速度。

摘要： 本发明涉及高强度三级渐变刚度板簧的刚度特性的计算方法，属于车辆悬架钢板弹簧技术领域。本发明可根据高强度三级渐变刚度板簧的各片主簧和副簧的结构参数，弹性模量，额定载荷，及各次接触载荷，对高强度三级渐变刚度板簧在不同载荷下的刚度特性进行计算。通过样机试验测试可知，在不同载荷下的刚度特性计算值与样机试验测试值相吻合，表明所提供的高强度三级渐变刚度板簧的刚度特性计算方法是正确的，为高强度三级渐变刚度板簧设计及刚度特性计算奠定了可靠的技术基础。利用该方法可得可靠的刚度特计算值，确保板簧满足悬架偏频设计要求，提高车辆行驶平顺性；同时，降低设计和试验费用，加快产品开发速度。

摘要： 本发明公开了一种飞行型绳牵引并联机器人完整刚度模型及刚度特性分析方法，基于微分变换和线几何理论，首先建立飞行型绳牵引并联机器人数学模型，然后建立飞行型绳牵引并联机器人刚度模型，接着对飞行型绳牵引并联机器人进行刚度特性分析，并提出飞行型绳牵引并联机器人刚度增强的方法，最后通过改进6‑6型飞行型绳牵引并联机器人形成8‑6型飞行型绳牵引并联机器人。本发明提供一种飞行型绳牵引并联机器人完整刚度模型及刚度特性分析方法能有效增加飞行型绳牵引并联机器人的刚度的效果。

摘要： 一类具有平衡位置自动调节能力的负刚度元件及负刚度特性生成方法和应用，涉及重力环境地面模拟等领域。针对现有高静低动刚度支撑系统对变质量载荷引起的系统平衡位置力学性质变化而提出的。在不影响原系统平衡位置的前提下降低新系统的动态刚度，确保系统在静态加载过程中稳定平衡位置与于原系统相同；在动态载荷作用于系统时，系统刚度为原系统与负刚度元件刚度的差值。利用机构的几何非线性特征与几何参数可调的性质，结合横向弹簧刚度与滚轮机构的有效长度的恰当配置实现特定的负刚度特性，对机构外壳与中心立柱的锁定与解锁实现在特定条件下开启和关闭元件的负刚度特征。避免系统刚度过低导致静态位移超限或准零刚度系统平衡点力学性质遭到破坏。