运动初瞬时加速度瞬心及其应用

<正> 如果刚体在某瞬时的加速度瞬心已知,那就很容易知道质心的加速度方向,因而在计算某些复合运动的刚体的动力学问题时,避免了使用繁琐的加速度合成法,这就对应用达伦贝尔原理提供了方便,本文主要论述以下两个问题。(—)作平面运动的刚体运动初瞬时的加速度瞬心与下一瞬时速度瞬心相重合。(二)初瞬时加速度瞬心在动力学中的应用。     

应用动量矩定理于刚体平面运动的速度瞬心时的限制条件

本文主要证明刚体作平面运动时,如其速度瞬心到其质心的距离保持不变,则刚体对于速度瞬心P的动量矩定理有J_pε=∑m_p(F)的简单形式。这种方法很便于实际应用。此外,本文还对以及中山大学力学教研室编著的力学教程[1,5]中有关这一方法的论证中存在的问题作了探讨。     

速度瞬心在平面连杆机构加速度分析中的应用

本文对平面连杆机构中构件上与其速度瞬心瞬时重合点的加速度属性进行了探讨和分析,并提供了一种运用速度瞬心求解机构加速度的新方法。它不仅适用于很多单自由度的平面连杆机构,包括对整个机构的从动件系统或直接求解其中某一构件的加速度,而且也适用于某些复杂的杆组和多自由度的平面连杆机构。本方法的基本要点在于通过某构件绝对速度瞬心的变动速度,直接获得构件上与此瞬心瞬时重合点的加速度,或通过某两动构件的相对速度瞬心变动速度,获得此两构件上与此解心瞬时重合点间的相对加速度。从而求得机构中某一构件的角加速度,或整个机构从动件系统的加速度。     

质点系对任意点的动量矩定理及其应用

本文详细推导了质点系对于任意点的动量矩定理,该定理具有普遍性,由它可以导出质点系对于定点,质心、刚体作平面运动时速度瞬心的动量矩定理。运用这些定理可以很 方便地求解某些问题。     

用速度瞬心作机构运动分析的解析法

用速度瞬心作机构速度分析的图解法,在中外文献中已有论述。本文是通过常用的平面四杆机构,将机构的速度瞬心用数学表达式描绘,然后根据速度瞬心的性质利用数学分析的方法,求得在给定位置时各构件的速度和加速度。这种方法既可得到精确地计算结果,又建立了用速度瞬心作机构加速度分析的新方法。     

质点系对任意点的动量矩定理及其应用

本文详细推导了质点系对于任意点的动量矩定理，该定理具有普遍性，由它可以导出质点系对于定点、质心、刚体作平面运动时速度瞬心的动量矩定理。运用这些定理可以很方便地求解某些问题。     

凸齿镇压器作业过程的运动学与动力学分析

[目的]基于理论推导建立凸齿镇压器作业过程中的运动学和动力学模型。[方法]根据运动学中刚体做平面运动的瞬心定理和牵连运动为平动时质点的加速度合成定理,建立凸齿镇压器在不同工作阶段的运动参数模型;根据动力学中的动量定理、动能定理和冲量定理,建立凸齿镇压器工作状态中所需牵引力、凸齿与地面作用瞬间产生的冲击力和冲击能的参数模型。[结果]凸齿镇压器作业过程中所需的牵引力随着凸齿镇压器的自身质量和滚动阻力系数的增加而增大,而凸齿镇压器转动惯量的增加会降低凸齿镇压器所需牵引力;冲击过程中,凸齿镇压器的牵引速度越大、质量和转动惯量越大、冲击时间越短,则冲击力越大;凸齿镇压器冲击土壤时的冲击能随着凸齿的转动惯量、质量和质心竖直向下移动距离的提高而增加,而随土壤的弹性系数与土壤的塑性变形量的增加而减小。[结论]建立了凸齿镇压器在不同工作状态下运动学及动力学模型,分析并揭示了凸齿镇压器结构参数与运动参数间的相互联系,探索了凸齿镇压器冲击土壤的特征规律,为设计和优化其结构参数和运动参数提供了理论依据。     

关于刚体平动的判别法

刚体平动是刚体最基本的运动形式之一。关于刚体平动，国内各种理论力学教材大致采用下述统一的定义：在刚体运动过程中，其上任意直线始终平行于它的初始位置，这种运动称为刚体的平行移动，或简称为刚体平动。众所周知，该定义便于推知刚体平动的运动特性，即平动刚体上各点的运动轨迹相同，在同一瞬时各点的速度和加速度分别相等。     

水平瞬心对驱动式圆盘犁耕宽稳定性的影响

利用耕作机具在稳定运行时耕作圆盘和尾轮在水平面内的分阻力对水平瞬心π2的合力矩为零的原理,建立尾轮侧向力随水平瞬心π2变化的动态方程;并根据田间六分力的测定结果,分析了在限制域内水平瞬心π2位置的变化对尾轮侧向力的初始值和下降率的影响.结果表明水平瞬心π2配置在靠近驱动轮轴且偏向已耕地的区域有利于提高驱动式圆盘犁的耕宽稳定性.     

农用轮式AGV纯滚动行驶系统设计与协同控制

针对一般农用机器人环境适应能力差,且在转向过程中轮胎磨损问题,基于模块化设计方法设计了一种前轮纯滚动转向与后轮差速驱动的AGV底盘。通过建立AGV纯滚动行驶运动学关系,设计了前轮纯滚动转向与差速驱动协同控制算法。AGV行驶运动控制试验结果表明,AGV运行过程中流畅平稳,左、右前轮实际转角与期望转角的误差小于0.1°,后轮差速比与理论差速比的误差小于0.031,有效实现了纯滚动转向与差速驱动的协同控制,同时拥有较强的环境适应性。AGV行驶试验验证了AGV底盘设计和转向行驶控制系统的正确性与有效性,可为轮式AGV应用提供参考。     

The contribution of single synapses to sensory representation in vivo

The extent to which synaptic activity can signal a sensory stimulus limits the information available to a neuron. We determined the contribution of individual synapses to sensory representation by recording excitatory postsynaptic currents (EPSCs) in cerebellar granule cells during a time-varying, quantifiable vestibular stimulus. Vestibular-sensitive synapses faithfully reported direction and velocity, rather than position or acceleration of whole-body motion, via bidirectional modulation of EPSC frequency. The lack of short-term synaptic dynamics ensured a highly linear relationship between velocity and charge transfer, and as few as 100 synapses provided resolution approaching psychophysical limits. This indicates that highly accurate stimulus representation can be achieved by small networks and even within single neurons.     

基于有限元方法的凸齿镇压器运动学和动力学分析

为探索凸齿镇压器在作业过程中的运动学和动力学特性,基于验证有效性后的有限元模型,求解了凸齿镇压器外缘点运动轨迹和速度以及加速度随时间的变化规律曲线。结果表明:轮缘点所在凸齿冲击土壤的行为并未在轮缘点竖直方向速度最大时完成;凸齿镇压器轮缘外一点的绝对运动轨迹呈波动状态的余摆线形式;凸齿镇压器轮缘点在接地位置有与前进方向相反的相对滑动。     

多轴联动木工雕刻机加工速度衔接的研究与仿真

开展了基于多轴联动数控技术的木工雕刻机加工过程的研究,针对雕刻控制系统中多段直线轨迹的速度衔接效率问题,提出了任意多轴联动速度衔接算法。该算法在以当前段和前段速度、加速度、位移等条件为约束的同时,不再将加速度设为常量,而是允许将段间速度变化量独立设置。在此基础上求解每一段的初速度和末速度,并通过多次迭代使前后衔接速度收敛到最优。本算法提高了运动效率并简化了计算,特别适合于步进电机驱动的数控系统雕刻机。最后针对五轴联动木工数控雕刻机实际运动轨迹,与传统速度衔接算法进行了对比,验证了本算法的有效性。     

闭链二自由度平面五杆机构运动分析

应用矩阵法建立常用闭链二自由度平面五杆机构基本杆组运动分析数学模型,并据此编制相应的杆组位移、速度和加速度分析模块,开发了平面五杆机构的计算机辅助分析与仿真系统,实现了机构运动参数数值计算、运动线图自动绘制和机构动态仿真等计算机辅助可视化运动分析,所建立的数学模型与开发的程序具有较强的通用性．最后以机械系统动力学分析软件ADANS进行仿真,验证了机构运动分析数学模型及程序的正确性．     

二自由度振动筛运动学分析及仿真试验

以二自由度(two degree of freedom,2-DOF)振动筛试验平台为研究对象,对二自由度振动筛试验平台简化模型的运动规律及筛面上物料受力情况进行分析,并对所建立的简化模型的合理性进行验证,得到影响简化模型及物料运动的关键因素。利用ADAMS仿真软件对单自由度振动筛模型和二自由度振动筛模型进行仿真研究,结果表明:单自由度机构筛面倾角有微小的变化,二自由度机构筛面倾角在4°~10°之间变化,两个机构水平位移变化量均为65mm,其位移变化规律基本相同;单自由度垂直方向位移为7.5 mm,二自由度机构垂直方向位移变化在0~60mm之间;二自由度横向加速度大于单自由度,垂直加速度小于单自由度。     

基于高速摄影的冬枣果实振动脱落规律分析

为研究冬枣振动采收过程中果实的运动规律和脱落轨迹,采用改装的电动往复锯连接自制振动采摘头对树枝进行高速振动,用高速相机记录不同振动频率(15、20、25 Hz)下冬枣果实的运动轨迹,对高速视频进行分析,计算在振动过程中的枣果脱落类型、脱落时间和运动轨迹,以及果实脱落时的速度、加速度和惯性力。结果表明:1)冬枣果实的主要脱落类型是旋倾型,15、20和25Hz时,旋倾型脱落的果实个数比例分别为81%、66%和78%,参考已有研究经验,冬枣机械收获宜选用连续式振动设备;2)随着振动频率的增大,果实的平均脱落时间减小,3个频率的果实脱落时间分别为1.71、0.54和0.43s,15Hz时果实脱落时间与20和25Hz时的果实脱落时间存在显著性差异,而20与25Hz时的果实脱落时间无显著性差异;3)果实的速度和加速度随着振动频率的增大而增大,但不同频率的果实平均脱落惯性力不存在显著性差异,3个频率下分别为0.48、0.43和0.49N。本研究结果可为机械收获装备的设计选型与研发提供理论依据。     

空间7R机构的运动分析

提出了一种对空间7R机构作全面运动分析的方法。利用向量回转法建立了空间7R机构的数学模型，应用数值分析方法调用MATLAB函数对7R机构进行了运动分析．解出并利用绘图函数表达了7R机构任一杆上任意点的速度和加速度。应用实例分析了空间7R机构任一杆上任意点的轨迹、速度及加速度．表明所提出的方法是可靠的。完全满足工程计算的精度要求。     

Coupling of south american and african plate motion and plate deformation

Although the African Plate's northeastward absolute motion slowed abruptly 30 million years ago, the South Atlantic's spreading velocity has remained roughly constant over the past 80 million years, thus requiring a simultaneous westward acceleration of the South American Plate. This plate velocity correlation occurs because the two plates are coupled to general mantle circulation. The deceleration of the African Plate, due to its collision with the Eurasian Plate, diverts mantle flow westward, increasing the net basal driving torque and westward velocity of the South American Plate. One result of South America's higher plate velocity is the increased cordilleran activity along its western edge, beginning at about 30 million years ago.     

荔枝去核剥壳机凸轮机构建模及运动仿真

凸轮机构是荔枝去核剥壳机核心工作部件之一,其设计好坏直接影响到整机的工作可靠性。利用Pro/E设计软件对荔枝去核剥壳机凸轮机构进行三维建模、运动仿真和动态分析,获得凸轮机构运动时凸轮轴沿Z轴方向的位移、速度、加速度;凸轮轴与拨销之间的连接反作用力、碰撞、冲量等参数。提高机构设计的准确性,为凸轮机构的结构参数和运动参数的优化设计提供了依据。