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二自由度平板折展柔性铰链的分析及优化 总被引:1,自引:0,他引:1
为提高平板折展机构(LEMs)的灵活性,提出了一种能实现平面内及平面外转动的二自由度柔性铰链。首先,综合椭圆柔性铰链与LET柔性铰链的结构特点,设计了二自由度平板折展柔性铰链;其次,利用弹簧模型推导了该铰链两个方向的转动等效刚度计算模型,并通过设计实例的理论计算与有限元仿真分析对比,验证了两个理论模型的正确性;然后,探讨了各结构参数对铰链两种转动刚度的影响;最后,以提高二自由度平板折展柔性铰链的转动性能为目标,建立了其优化设计模型,并采用自适应粒子群优化算法对该铰链的结构参数进行了优化。优化结果表明:铰链y轴方向转动刚度下降了83.60%,z轴方向转动刚度下降了92.73%,二自由度平板折展柔性铰链两个方向的转动性能都得到了极大的提升,优化结果完全符合预期。 相似文献
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介绍了研究柔性铰链机构屈曲特性的重要意义。利用材料力学弯曲变形理论的挠曲线近似微分方程建立了计算直角切口柔性铰链平行四杆机构屈曲临界力的数学模型。在简单可靠的实验装置上测试了实际样件的屈曲临界力,并利用商用有限元软件ANSYS 8.0对相应的四杆机构模型进行了非线性屈曲分析。最终结果表明:理论值、实验值以及仿真值都十分接近,但仍存在一定的误差,通过原因分析,证实了存在这种误差的合理性,从而验证了所建数学模型具有较高的参考价值,可以作为柔性铰链平行四杆机构屈曲优化设计的指导理论。 相似文献
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在试飞中的了解决平尾下洗有无法测定的困难,提出了一种测定基本铰链力矩系数的方法-外推截矩法,并概述了铰链力矩系数及其导数的测量方法,简单介绍了下洗角,基本铰链力矩系数和最大铰链力矩的理论估算方法及几个有关参数的修正问题,还讨论了所测数据的精度以及由于最大铰链力矩数值可能引起的飞行限制。 相似文献
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张凤格 《民用飞机设计与研究》2010,(3):18-23
登机门的重量通过铰链臂传递给门框结构。由于铰链臂通常安装在门一侧,使得登机门重心总是远离铰链臂,在登机门开关过程中,铰链臂需承受较大的附加弯矩和扭矩。过大的铰链臂变形将会引起门与门框间的磕碰或过大的摩擦,从而降低门的可操作性。设计铰链臂时,不仅要考虑强度和刚度问题,同时必须综合考虑结构选材、重量、制造工艺及成本。合理的铰链臂设计,可大大提高登机门的使用性能。 相似文献
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传统铰链应用于机载设备时会产生摩擦、磨损、接触面热梯度等问题,而利用材料变形产生运动的柔性铰链可避免此类缺陷,获得高性能的同时,降低维护成本。现阶段使用的交叉簧片柔性铰链无法满足某些超精密航空机载设备的定位精度要求,因此将交叉点推广到任意位置以改善性能。首先,考虑机械接口,建立了广义交叉簧片柔性铰链的刚度和轴漂模型,从而分析了各个参数与刚度及轴漂的关系,并评估了由于加工因素造成的簧片不等长给性能带来的影响,得到了具有等值刚度和较小轴漂特性的柔性铰链。然后,通过有限元仿真验证了所分析特性的有效性。最后,通过组合提出了一种更大行程的复合柔性铰链,当转角为15°时,且在垂直力作用下,轴漂小于3 μm,精度优于在国外已得到应用的蝶形铰链。 相似文献
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薄壁管数控弯曲过程中失稳起皱的主要影响因素 总被引:10,自引:0,他引:10
针对薄壁管数控弯曲精确成形过程在多因素交互作用下可能发生失稳起皱这一复杂物理问题, 基于起皱能量准则和有限元方法相结合, 提出了预测该过程起皱发生的能量( 数值) 方法, 研究了影响薄壁管数控弯曲成形过程起皱发生的主要因素及影响机制。结果表明, 弯曲半径、相对管径、芯棒伸长量和摩擦因素是影响薄壁管数控弯曲精确成形过程起皱发生的主要因素, 而材料的应力强度系数和加工速度等对起皱发生影响较小。研究结果为薄壁管数控弯曲精确成形过程参数的确定和优化创造了条件。 相似文献
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采用冗余驱动提高并联机床精度的研究 总被引:8,自引:0,他引:8
由于并联机构铰链间隙的存在,使并联机构的实际精度和刚性明显减小。本文论述了采用冗余驱动技术改善并联机构精度的研究。首先分析了可以将铰链间隙对并联机构运动误差的影响转化为杆长偏差对机构误差的影响;然后通过分析得出 :由于铰链间隙的影响,并联机构运动空间是空间几个球环的交集,采用数值法,利用球坐标数值积分求出误差空间的体积大小;最后对具有相同结构参数的非冗余和具有冗余驱动的两种并联机构,在同样的工作空间内分别计算了误差分布,得出采用冗余驱动技术可以有效减小因铰链间隙而引起的并联机构运动误差的结论。 相似文献
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大型客机上活动面的铰链特别长,铰链孔特别小,而且同心度要求高。如某机活动面最长铰链尺寸(见图1),总长1760毫米,铰链孔径φ2.6毫米,铰链孔同心度误差不大于0.3毫米/米。这种长铰链小孔的钻削和铰孔,一直是一项比较困难的工作。 相似文献
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为准确获取带控制系统全尺寸栅格舵的静、动态铰链力矩数据,分析舵控系统性能,需要研制强度、刚度、灵敏度及抗电磁干扰能力均符合试验要求的风洞侧壁支撑天平。栅格舵法向力大,铰链力矩小,且试验平台限制了天平结构的长度,导致天平在载荷匹配与元件布置方面有较大难度。通过有限元分析技术优化天平结构,在适量放大铰链力矩载荷设计指标的基础上,采用法兰盘代替传统的锥连接,天平各元件串联布局等手段,成功研制出了满足试验要求的天平。试验结果显示,模型静、动态试验数据规律良好,天平的动态响应能力及对小量铰链力矩的测量满足试验需求。 相似文献
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分析了柔性铰链及压电陶瓷的原理和特点,指出了压电陶瓷-柔性铰链机构在微进给中具有高响应频率、高精度和无间隙等优点,满足微细电火花加工的要求。并将压电陶瓷与整体式柔性铰链相结合,设计出一种压电驱动蠕动式微进给机构。 相似文献
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民用飞机登机门为了满足应急逃生需求,舱门开关需平稳,不能出现明显晃动。登机门铰链臂作为舱门开关过程中的重要连接结构,刚度要求很高,同时作为多个机构的连接界面,载荷工况种类繁多。针对登机门铰链臂结构的设计,提出了较为全面的设计优化流程方法,包含设计空间的定义、载荷及约束、几何重构步骤和强度校核。结合工程经验、拓扑优化以及厚度尺寸优化,能在少量的设计迭代次数下确定铰链臂的外形及尺寸,减少了铰链臂设计周期,实现铰链臂的轻量化设计,同时结构满足强度、刚度、功能性的要求。对于设计中的关键参数的定义和设置,结合工程经验给出建议,形成的通用方法可以推广至多功能,高刚度要求结构,为类似结构的设计提供了参考模板。 相似文献
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采用非定常数值模拟方法对包含前缘下垂、后缘铰链襟翼和上偏扰流板的两段翼型在着陆滑跑时的气动性能进行了研究。计算结果表明:①扰流板大角度上偏产生了明显的增阻效果,两段翼型的阻力系数在0.33以上,远大于一般的多段翼型(30P30N三段翼型不超过0.05);②两段翼型的总升力系数始终为负值,其中前缘下垂、主翼和扰流板均提供负升力,而铰链襟翼提供正升力;③在两段翼型的铰链襟翼上翼面有一对脱体涡,会随着升力/阻力系数的周期性变化而扩张、收缩、消亡和再生,并随着来流向下游移动。 相似文献
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飞行器舵面铰链力矩测量风洞实验一般都采用应变片天平测量。由于诸多条件所限,比如天平刚度问题,舵面缝隙引起的上下窜流,铰链力矩测量实验技术一直是风洞实验中的难点。特别是现代飞机舵面越来越薄,这样,为了尽可能地真实模拟飞机外形,减少对翼面和舵面外形的破坏,留给天平的空间尺寸就很有限,天平尺寸更有限,必导致天平刚度较弱,在气动载荷作用下,天平弹性变形较大,给实验结果带来误差。所以如何保证铰链力矩实验结果的准确可靠,减少误差,一直是铰链力矩实验的难点。为确保实验结果的可靠性,本次实验采用单分量轴式天平和三分量舌片式天平相结合共同测量。这样,两者实验结果互相比较验证,可分析出实验结果的精准度。 相似文献
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某厂炼铜用的冷却水装置,外套是用紫铜管与不锈钢管对接焊制成的。要求焊后长期使用焊口不脱落,通水进行压力试验时(水压为0.15MPa)不渗漏。过去采用银、铜钎料钎焊,但钎焊接头强度低,使用寿命短。我们采用手工钨极氩弧焊试焊效果良好,解决了该厂的实际问题。 1.焊前准备 冷却水装置外套的结构尺寸如图1所示,为确保构件焊后同心,焊缝背面无焊漏,设计了定位芯棒,它与焊件的装配情况见图2。芯棒由H62黄铜制造,用于承托焊缝并起散热作用。芯棒外壁应贴紧接管内壁,其端头钻有通孔,以便焊后从焊件中取出。 相似文献