夏丹
- 作品数：26 被引量：91H指数：6
- 供职机构：东南大学机械工程学院更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金国家重点实验室开放基金机器人技术与系统国家重点实验室开放基金更多>>
- 相关领域：自动化与计算机技术机械工程理学一般工业技术更多>>
- 互补对称摆线推进器的平面复合运动试验研究
- 2023年
- 围绕海洋强国战略,发展高性能的海洋技术装备,对于提升资源开发能力以及海上国防力量具有重要意义。提出一种基于四五杆平面位置解耦机构的摆线推进器构型,对其进行运动学和力能学建模,并以此为依据研制互补对称摆线推进器样机。通过设计样机的平面复合运动工况,开展互补对称摆线推进器的公转转速、叶片展长等物理参数对样机平面复合运动性能影响的试验研究。结果表明,通过调节两个摆线推进器的前进角和转向角,可分别实现样机在平面360°范围内沿任意方向移动,以及前进中转向,甚至原地转向的功能。公转转速越高,样机的平面移动速度和推进力越大,推进效率和转弯半径对公转转速的变化并不敏感。叶片展长越长,平面移动速度和推进力越大,推进效率呈现先增大后减小的趋势,转弯半径无明显变化。研究结果对设计和使用摆线推进器均具有很大的指导意义和应用价值。
- 夏丹周旭峰杨光宗陈维山
- 基于FLUENT的摆动尾鳍水动力特性研究被引量：3
- 2010年
- 根据水动力学理论,提出了摆动尾鳍的水动力学模型,利用Fluent的动网格技术,探讨了最大击水角度以及摆动与平动对尾鳍水动力性能的影响。研究结果表明,鱼类的逃逸姿态与其巡游姿态分别对应不同的参数。在相位差固定的情况下,鱼类可以很容易地在两种姿态间切换。研究内容为进一步探讨鱼类如何兼顾各种游动姿态,研制新型高效仿鱼机器人提供了理论依据。
- 韩路辉陈维山刘军考夏丹
- 关键词：计算流体力学水动力性能动网格尾鳍
- 尾鳍运动行为对仿鱼机器人稳态游动性能的影响被引量：5
- 2011年
- 将速度收敛算法应用于仿鱼机器人自主游动的数值模拟研究中,以鱼体静止为初始条件,通过检验游动过程中的作用力动态修正游动速度,使其收敛到稳态值,进一步在收敛速度的基础上,研究尾鳍运动行为对仿鱼机器人稳态游动性能的影响,揭示其推进机理和流场结构。计算结果表明,改变尾鳍运动的相位差和最大击水角度,采用速度收敛算法可以有效地预测仿鱼机器人的稳态游动速度,进而获得尾鳍运动行为与稳态游动的推进力、功率消耗和推进效率的映射关系,三维流场结构清晰地反映了尾鳍运动行为对尾迹结构、尾迹强度的影响机制。研究结果对于预测仿鱼机器人的稳态游动速度,揭示尾鳍运动行为对仿鱼机器人稳态游动性能的影响机制,设计仿鱼机器人的运动参数具有重要意义。
- 陈维山夏丹刘军考石胜君
- 基于角动量守恒的空间机器人动力学参数辩识被引量：7
- 2010年
- 空间机器人由于加工、装配误差以及在轨燃料消耗等因素使其名义公称参数与实际动力学参数相比存在一定的误差。空间机器人路径规划和地面机器人不同,其广义雅克比矩阵包含动力学参数,使计算的轨迹偏离实际要求的路径,引起末端位姿误差。本文根据自由飘浮空间机器人的角动量守恒方程式,对一种两自由度空间机器人的基座以及机械臂的各个关节分别单独做三次多项式轨迹激励,利用基于偏差模型的最小二乘法和遗传算法对动力学参数进行辨识。仿真结果表明,遗传算法的计算稳定性和对动力学参数辩识精度优于最小二乘法。
- 刘宇夏丹李瑰贤徐文福
- 关键词：空间机器人动力学参数辨识角动量守恒遗传算法
- 实现预定游速的仿鱼机器人最佳效率运动规划被引量：2
- 2010年
- 对仿鱼机器人推进而言,实现一个预定的游动速度可能存在多种运动方式,其中效率最高的运动方式只有一种。对实现预定游速的仿鱼机器人获得最佳效率进行运动规划研究。运用数值模拟方法,获得仿鱼机器人的稳态游动速度,揭示其稳态速度、功率消耗和推进效率与不同运动方式之间的内在规律;进一步以获得最佳效率为目标函数,以实现预定游速为约束条件,以摆动频率f和尾部最大摆幅Amax定义的运动空间为设计变量,对仿鱼机器人进行运动规划研究。结果表明,低f和高Amax的运动方式可以在实现预定游速的同时,获得最佳的推进效率。以实现预定游速2m·s–1为例,低f和高Amax的运动方式其推进效率较高f和低Amax提高了37.7%,二者的三维流场结构清晰地反映了这一规律。研究结果对于获得仿鱼机器人实现预定游速的高效运动规律,揭示稳态游动机理,设计仿鱼机器人的推进动作具有重要意义。
- 陈维山夏丹刘军考韩路辉
- 关键词：流场结构
- 鲹科和鲔科仿鱼机器人自主游动机理的分析与比较被引量：3
- 2010年
- 采用计算流体力学方法对自主游动的仿鱼机器人进行数值模拟,给定相同的物理模型,将鱼体分别按照鲹科模式和鲔科模式运动学进行游动,提取两种模式的力能学和流场结构信息。通过比较二者的收敛速度、推进力和侧向力、功率消耗和推进效率、流场结构的差异,归纳出提高仿鱼机器人游动性能的影响因素。结果表明,鲹科模式中的'波动鱼尾'和鲔科模式中的'摆动鱼尾'在自主游动中起到了极为可观的作用;鲹科模式具有良好的综合游动性能,只有在合理的参数范围内,鲔科模式的游动性能才会较鲹科更为占优;对于鲔科模式而言,欲获得理想的收敛速度和推进效率,应优先选择合理的最大击水角度,再依据快速和高效的不同目标适当调整相位差。研究结果对于理解鲹科和鲔科仿鱼机器人的自主游动机理、开发新型仿鱼机器人具有重要意义。
- 陈维山夏丹刘军考石胜君
- 关键词：运动学力能学
- 鲹科模式机器鱼自主游动的水动力特性研究被引量：7
- 2013年
- 采用数值模拟方法对鲹科模式机器鱼的自主游动机理进行研究。通过求解三维机器鱼自静止状态起动,逐渐加速并最终收敛到稳态游动的动力学过程,探讨自主游动过程中运动学和力能学参数的时间历程规律,并通过改变机器鱼的运动学参数来研究其自主游动的水动力性能,揭示力学机理和流场结构。结果表明,机器鱼自主游动过程中,速度和力呈现明显的非定常变化,在鱼体开始摆动并逐渐加速的过程中,作用在鱼体上的力和力矩均不平衡,因此存在一定的平动和转动加速度,当流场趋于稳定时,鱼体所受的力和力矩达到平衡,并获得一定的前向稳态游动速度。进一步在稳态游动的基础上,研究摆动频率和尾部摆幅对机器鱼水动力参数的影响,提取的三维流场结构清晰地反映出二者对机器鱼稳态游动的影响机制。研究结果对于获得更为合理的三维机器鱼的稳态游动机理,开发新型原理样机具有重要意义。
- 夏丹陈维山伍志军徐丰羽刘磊
- 关键词：机器鱼水动力特性流场结构
- 红外探测器组件钎焊设备的隔热效果分析
- 2023年
- 红外探测器的杜瓦组件采用真空钎焊加工,钎焊设备的隔热效果影响杜瓦组件焊接的一致性。以全金属反射屏真空钎焊设备为研究对象,研究了真空钎焊设备热辐射理论,通过有限元仿真分析软件对真空钎焊设备升温过程进行数值模拟计算,分析升温过程反射屏温度分布及各层温度变化规律。优化确定了钎焊设备的反射屏厚度和层数的参数,保证较好的隔热保温性能同时可有效节约成本。可为其它真空钎焊设备的加热室设计提供参考依据。
- 靳丽岩师开鹏胡北辰夏丹
- 关键词：隔热效果有限元分析温度变化
- 两关节机器鱼动力学建模与仿真
- 以两关节机器鱼为研究对象,建立坐标系,对机器鱼水动力进行了分析,建立了鱼体水动力和尾鳍水动力的计算模型。考虑鱼体和尾鳍水动力,应用ADAMS软件进行了机器鱼动力学仿真,得到了鱼体摆动特性与机器鱼质量分布、尾部摆动频率的关...
- 刘英想刘军考陈维山夏丹
- 关键词：机器鱼水动力分析动力学仿真
- 文献传递
- 基于灵敏度分析的精密离心机负载盘的优化设计被引量：6
- 2006年
- 在完成对CTR-200 g型精密离心机负载盘进行拓扑优化形成概念设计的基础上,针对负载盘结构布局的特征及相关设计参数对负载盘动态特性和自身质量的影响差异,采用了基于梯度工具的设计变量的灵敏度分析,对负载盘结构进行了优化设计,得到了负载盘的最佳设计结构。研究内容对提高系统精度、降低额定功率和提高电磁兼容性能等具有重要意义,并为负载盘的进一步工程设计提供了明确的指导方向。
- 夏丹刘军考陈维山戴坡
- 关键词：精密离心机优化设计
