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多轴变幅应力状态下连杆微动疲劳全寿命研究

中国机械工程 2018年第12期29卷 1492-1498页

作者：汪玲玲何柏岩天津大学机构理论与装备设计教育部重点实验室天津300354

提出了一种适用于多轴变幅疲劳应力作用下的疲劳全寿命计算模型;结合有效应力强度因子幅理论和雨流计数技术处理应力谱,修正了Paris疲劳裂纹扩展速率公式使其适用于多轴变幅应力条件;在修正的Paris公式中引入短裂纹修正尺寸,得到全寿命... 详细信息

提出了一种适用于多轴变幅疲劳应力作用下的疲劳全寿命计算模型;结合有效应力强度因子幅理论和雨流计数技术处理应力谱,修正了Paris疲劳裂纹扩展速率公式使其适用于多轴变幅应力条件;在修正的Paris公式中引入短裂纹修正尺寸,得到全寿命计算模型;以斜切口式柴油机连杆齿形配合面处的寿命计算为工程算例,基于材料试验和有限元分析,计算得到配合面危险节点的寿命。结果表明,该模型可进行复杂工况下结构表面裂纹从任意初始尺寸扩展到任意设计尺寸的寿命计算,对指导关键性零部件寿命设计和确定检修时间具有重要意义。

关键词：断裂力学多轴变幅应力全寿命模型连杆齿形配合面

基于哈密顿正则方程的冲击式压实机动力学特性研究

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机械工程学报 2002年第7期38卷 45-48页

作者：何柏岩王树新贺杰天津大学机械工程学院天津300072 河北工业大学

运用经典的哈密顿正则方程,建立了冲击式压实机的参数化动力学模型。以YCT-25冲击式压实机为例,经仿真计算,得到其各个零部件的运动规律。研究结果表明,计算结果与试验结果吻合良好。为压实机设计制造提供一定的理论依据,并且为对其进... 详细信息

运用经典的哈密顿正则方程,建立了冲击式压实机的参数化动力学模型。以YCT-25冲击式压实机为例,经仿真计算,得到其各个零部件的运动规律。研究结果表明,计算结果与试验结果吻合良好。为压实机设计制造提供一定的理论依据,并且为对其进行优化设计奠定了基础。

关键词：冲击式压实机哈密顿正则方程动力学

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航天器帆板展开过程动力学建模与仿真

计算机辅助设计与图形学学报 2006年第2期18卷 319-323页

作者：何柏岩王树新天津大学机械工程学院天津300072

阐述了应用柔性多体动力学和Kane方程进行航天器帆板展开过程建模的方法,将帆板视为柔性体并进行模态分析,采用有限元法与模态缩聚技术建立了帆板的离散化模型·以国产某型号航天器为例,同时考虑4块帆板的柔性,应用ADAMS软件对帆板的展... 详细信息

阐述了应用柔性多体动力学和Kane方程进行航天器帆板展开过程建模的方法,将帆板视为柔性体并进行模态分析,采用有限元法与模态缩聚技术建立了帆板的离散化模型·以国产某型号航天器为例,同时考虑4块帆板的柔性,应用ADAMS软件对帆板的展开过程进行了建模与仿真,得到了帆板的变形、大范围运动等动力学参量,为航天器帆板的设计提供了一定的依据·

关键词：太阳能帆板多体系统 Kane方程ADAMS ANSYS 动力学仿真

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基于多体理论的数控机床精度逆设计方法

农业机械学报 2014年第3期45卷 282-287,304页

作者：邢元张连洪何柏岩王树新天津大学机构理论与装备设计教育部重点实验室天津300072

为使机床精度设计有定量的理论数值供参考，依据线性空间集合与映射的数学理论，以多体系统误差建模理论为基础，建立了机床几何误差综合作用时的产品加工质量近似模型。运用蒙特卡罗法对满足加工精度要求的产品进行关键参数数据抽样，... 详细信息

为使机床精度设计有定量的理论数值供参考，依据线性空间集合与映射的数学理论，以多体系统误差建模理论为基础，建立了机床几何误差综合作用时的产品加工质量近似模型。运用蒙特卡罗法对满足加工精度要求的产品进行关键参数数据抽样，从而依据近似模型逆向推导数控机床各轴几何精度。以螺旋锥齿轮铣齿机各轴精度逆设计为例，近似模型以显式的方式揭示了机床几何误差和齿面加工误差间的定量关系，可有效地依据齿轮精度要求逆向推导机床各轴几何精度。

关键词：多体理论数控加工几何精度加工精度逆设计

计及参数不确定性的柔性空间曲线梁动力学建模方法

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天津大学学报（自然科学与工程技术版） 2003年第1期36卷 47-50页

作者：张海根何柏岩王树新王锐天津大学机械工程学院天津300072

基于有限元离散化方法和Kane方程,建立了大范围运动空间曲线梁的动力学模型,利用模态缩聚技术,降低了系统的自由度数目,使仿真计算过程得到简化.以卫星抛面天线为例,并考虑其几何和物理参数的不确定性,研究了天线展开过程的动力学特性.

关键词：参数不确定性柔性空间曲线梁动力学建模柔性体大范围运动有限元离散化方法 Kane方程

基于拟合模态法的大范围运动柔性曲线梁动力学建模方法研究

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宇航学报 2003年第3期24卷 273-277页

作者：何柏岩王树新金国光王辉天津大学机械工程学院天津300072 北京航空航天大学机器人研究所北京100083

大范围运动柔性曲线梁的动力学建模主要采用有限元法 ,这是由于很难得到曲线梁模态的解析模态表达式 ,求解的复杂程度随着单元的增加而增加。本文提出一种拟合模态法进行动力学建模 ,把大型有限元分析软件计算得出的模态拟合成为多项式... 详细信息

大范围运动柔性曲线梁的动力学建模主要采用有限元法 ,这是由于很难得到曲线梁模态的解析模态表达式 ,求解的复杂程度随着单元的增加而增加。本文提出一种拟合模态法进行动力学建模 ,把大型有限元分析软件计算得出的模态拟合成为多项式的形式 ,得到曲线梁模态的近似解析表达式 ,从而大大简化了建模与计算的过程。以某型号卫星抛物面天线为例 ,验证了方法的可行性与准确型。

关键词：柔性体动力学 ANSYS 模态

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环形桁架天线展开动力学分析

中国机械工程 2019年第24期30卷 2945-2952页

作者：任伟峰何柏岩聂锐天津大学机构理论与装备设计教育部重点实验室

基于Lagrange动力学方程,考虑天线系统动能、索网弹性势能、重力势能及系统耗散能等,建立了环形桁架天线展开过程的动力学模型。根据构建的动力学模型,给定预设驱动,对其进行正动力学分析,对天线的完整展开过程进行仿真分析。扭簧和电... 详细信息

基于Lagrange动力学方程,考虑天线系统动能、索网弹性势能、重力势能及系统耗散能等,建立了环形桁架天线展开过程的动力学模型。根据构建的动力学模型,给定预设驱动,对其进行正动力学分析,对天线的完整展开过程进行仿真分析。扭簧和电机拉动绳索联合驱动实现了天线的展开,研究了扭簧驱动及电机拉动绳索驱动的参数变化对天线展开过程的影响。研究结果可为天线的展开过程提供指导。

关键词：环形桁架天线可展开结构动力学分析绳索驱动扭簧驱动

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计及铰链间隙的机械臂动力学建模与仿真

天津大学学报（自然科学与工程技术版） 2005年第9期38卷 795-799页

作者：何柏岩高峰王树新中国汽车技术研究中心天津大学机械工程学院天津300072

工程中的机械多体系统都存在铰链间隙问题,铰链间隙使系统的约束条件、自由度数目和拓扑结构发生变化.根据Hertz接触定律和Coulomb摩擦定律,建立了含间隙平面旋转铰的力学模型;采用几何变形约束法和模态缩聚技术描述了柔性机械臂的非线... 详细信息

工程中的机械多体系统都存在铰链间隙问题,铰链间隙使系统的约束条件、自由度数目和拓扑结构发生变化.根据Hertz接触定律和Coulomb摩擦定律,建立了含间隙平面旋转铰的力学模型;采用几何变形约束法和模态缩聚技术描述了柔性机械臂的非线性变形;同时考虑两个旋转铰的间隙特性和柔性臂的弹性,最终采用Kane方程建立了含铰链间隙的刚-柔机械臂系统的动力学模型.以Mathematica软件为编程工具.对含两个铰链间隙的双刚性臂系统进行了仿真计算,得到了更加真实的动力学响应.

关键词：多体系统铰链间隙 Kane方程机械臂

矿用刮板输送机圆环链传动系统动力学行为研究

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机械工程学报 2012年第17期48卷 50-56页

作者：何柏岩孙阳辉聂锐李国平天津大学机构理论与装备设计教育部重点实验室天津300072 中煤张家口煤矿机械有限责任公司张家口075025

工作面刮板输送机是关键的煤矿综采设备之一,其采用圆环链传动实现对开采煤炭的输送,具有大载荷、高功率、长距离等特点。通过有限段法将刮板输送机的圆环链传动系统离散成Kelvin-Vogit模型,重点考虑其纵向动力学特性,利用Matlab/Simul... 详细信息

工作面刮板输送机是关键的煤矿综采设备之一,其采用圆环链传动实现对开采煤炭的输送,具有大载荷、高功率、长距离等特点。通过有限段法将刮板输送机的圆环链传动系统离散成Kelvin-Vogit模型,重点考虑其纵向动力学特性,利用Matlab/Simulink建立考虑链传动预紧力和双电动机驱动的系统动力学仿真模型。基于非线性有限元软件Abaqus分析链轮和链环的接触特性,并得到纵向动力学模型所需的链轮和链环的刚度系数。针对刮板输送机链传动系统的满载启动、自由停机和卡链等工况进行动力学仿真计算,计算得到了确保链条张力大于0所需的最小预紧力和链条预紧力对链条张力、速度等参数的影响。为刮板输送机链传动系统关键部件的优化设计和参数匹配提供理论依据。

关键词：刮板输送机动力学行为有限段法圆环链传动