杨永泰
- 作品数：16 被引量：46H指数：5
- 供职机构：中国科学院更多>>
- 发文基金：福建省科技重大专项泉州市科技计划项目国家自然科学基金更多>>
- 相关领域：机械工程理学动力工程及工程热物理化学工程更多>>
- 双柔性空间机械臂动力学建模与控制被引量：6
- 2014年
- 大多数研究者在空间机械臂动力学建模时,只考虑了关节柔性或者臂杆柔性,并且通常采用假设模态法对臂杆的变形进行描述,但该方法仅适用于小变形情况。基于这种情况,采用自然坐标法对柔性关节进行建模和绝对节点坐标法对柔性臂杆进行建模,得到了既包含关节柔性又包含臂杆柔性的空间机械臂动力学方程,并能精确地描述臂杆的小变形以及大变形。利用5次多项式对关节轨迹进行规划,通过逆动力学得到关节的前馈驱动力矩;采用PID控制策略,作为反馈输入。在二连杆柔性关节柔性杆机械臂上进行数值仿真。仿真结果表明:该控制策略在实现关节轨迹跟踪控制的同时,也能有效减弱机械臂的振动。
- 杨永泰荣吉利李健刘宾胡成威
- 关键词：空间机械臂柔性关节
- 基于LS-DYNA的金属拉链拉合轻滑度仿真与优化设计
- 2021年
- 国产拉链难以占领高端市场,根本原因在于其经验导向型的产品研发方式。为了在设计端就对产品性能进行把控,将有限元仿真技术运用到拉链的产品开发流程中。为了分析金属拉链的拉合轻滑度,并得到链牙与拉头的特征尺寸对拉合轻滑度的影响,基于接触有限元分析理论和显式计算方法,利用LS-DYNA构建了金属拉链的拉合轻滑度有限元动力学分析模型,并采用拉合轻滑度试验的测试结果验证所构建有限元模型的有效性。此外,利用该模型分析金属拉链在拉合过程中链牙与链牙、链牙与拉头之间的接触位置以及接触力大小,并据此对链牙与拉头结构进行优化设计。研究结果表明,拉链动态拉合过程的数值模拟结果与实验结果具有很好的一致性,拉合轻滑度大小与实测值匹配度很高;减少拉链拉合过程中链牙与链牙、链牙与拉头间的接触,可以有效地降低拉合阻力从而提高拉合轻滑度;通过对链牙与拉头的结构优化,拉链的拉合阻力从1.79N降低为1.60N,轻滑度提高了10.6%,达到了国际同类产品的领先水平。
- 邹文斌黄鸿高秀忠陈兵杨永泰
- 关键词：拉链LS-DYNA优化设计
- 空间机械臂建模方法与控制策略研究被引量：19
- 2012年
- 针对刚柔耦合空间机械臂动力学建模中对柔性体采用的传统描述方法(有限元法、模态综合法以及集中参数法等)并不足以精确描述柔性大变形的问题,采用绝对节点坐标法描述柔性体,采用自然坐标法描述刚性体,建立了末端带集中质量的双连杆柔性机械臂的动力学模型并且研究了机械臂的空间定位问题。结合广义α法以及工程上常用的Scaling技术,开发了计算程序,实现了动力学方程的高效精确数值求解。针对机械臂的空间定位以及柔性变形问题,提出了一种运动规划方案,采用PD控制策略,实现了机械臂的运动跟踪控制;仿真结果表明:提出的运动规划方案能有效地减弱机械臂的柔性变形。
- 荣吉利杨永泰李健胡成威刘宾
- 关键词：机械臂
- 基于有限元的拉链平拉强力与结构敏感性分析
- 2021年
- 基于有限元前处理软件对布带、布筋和拉链链牙进行网格划分,赋予材料属性、定义边界条件及载荷,搭建拉链的有限元仿真模型。然后调用Abaqus显示求解器,模拟拉链在啮合过程中的复杂接触过程,得到拉链平拉强力的仿真模拟结果,最终对标相应的实验数据。对标结果表明,仿真值与实验值吻合度较好,证明了拉链物理性能有限元仿真分析的有效性。
- 邹文斌黄鸿高秀忠杨永泰
- 关键词：拉链有限元
- 基于SLA打印的光敏树脂FCCZ单胞力学性能的研究
- 2023年
- 本研究基于型号为PRO-BLK 10的光敏树脂材料的立体光刻技术(SLA)打印成型的面心立杆立方(FCCZ)单胞的力学性能。通过材料准静态拉伸与压缩实验获得PRO-BLK 10材料的主要力学性能参数。通过FCCZ单胞准静态压缩实验,比较不同长径比(L/D)FCCZ单胞的破坏模式。基于实验结果计算并比较不同长径比FCCZ单胞的等效应力-应变关系、极限压缩强度和等效弹性模量。结果表明,SLA打印FCCZ单胞的最大等效应力随着长径比的增加而增加。基于对FCCZ单胞等效弹性模量和破坏模式的分析,将10种不同长径比的FCCZ单胞试样分为三组。相同破坏模式下FCCZ单胞的等效弹性模量近似等差数列式增加,不同破坏模式下其等效弹性模量具有显著的差异。
- 李伟李伟
- 关键词：力学性能
- 基于尺寸和自由形状联合优化技术的叉车货架轻量化设计
- 2023年
- 降低车辆碳排放是实现碳达峰和碳中和的重要任务,轻量化设计是实现这一目标的关键技术手段。为了减少典型工程机械叉车的CO_(2)排放量,原创性地将尺寸优化和自由形状优化技术进行融合,提出一种面向高维设计空间的叉车货架轻量化设计。建立叉车货架有限元仿真模型,通过静力学分析得到应力和位移数值,并将其作为联合优化过程中应力和位移约束条件的设置基准;采用基于试验设计的灵敏度分析方法,研究叉车货架质量、位移和应力等试验指标对各设计变量变化的影响;结合所提出的联合优化模型与灵敏度分析,构建设计变量的高维设计空间,综合应力和位移约束,进行叉车货架轻量化设计。优化结果表明,与常用的逐步优化技术相比,尺寸和自由形状联合优化技术具有更大的优化求解空间,同时可以以更小的刚度和强度性能损失,实现更优的轻量化效果。
- 汪存喜梅标杨永泰
- 关键词：有限元分析轻量化
- 一种新的可折叠柔性太阳能电池阵列技术
- 介绍了一种新型的可折叠的扇形柔性膜太阳能电池阵列Mega Flex。为了发展和验证一种最先进的太阳能电池阵列机构,NASA实施了名为新千禧年太空科技8号计划,研制并完善了可折叠的柔性扇形太阳能电池阵列Ultra Flex...
- 辛鹏飞荣吉利杨永泰
- 关键词：太阳能电池阵可折叠
- 文献传递
- 基于ADAMS的辊子式小规格瓷砖直角输送机构参数优化
- 2020年
- 探讨了辊子式直角输送机构的输送参数对小规格瓷砖输送质量的影响,通过仿真优化得到最优输送参数.首先基于多刚体动力学理论,在ADAMS中建立了辊子式小规格瓷砖直角输送多体模型;接着根据小规格瓷砖输送要求给出了瓷砖稳定输送约束条件;然后采用全因子设计试验方法对辊子式小规格瓷砖直角输送模型进行了运动仿真分析;最后根据仿真结果对输送机构的输送参数进行了优化,利用优化的输送参数进行了多块小规格瓷砖的仿真试验与样机试验.仿真结果表明,辊子式小规格瓷砖直角输送机构的输送参数严重影响了小规格瓷砖的直角输送.在相同输送速度比下,安装高度差的减小会提高小规格瓷砖的直角输送质量;输送速度比的减小会使小规格瓷砖转动角度增大,使小规格瓷砖更易于实现直角输送.得到了安装高度差为2.5mm、速度比i=0.3时,辊子式小规格瓷砖直角输送机构具有满足输送要求的最佳输送质量.
- 刘菲刘菲邹炎火杨永泰
- 关键词：运动仿真参数优化
- 基于增材制造的六自由度串联机械臂轻量化设计被引量：6
- 2020年
- 以六自由度串联机械臂为优化设计对象,从材料轻量化和结构轻量化两个方面进行轻量化设计。首先,在极限工况下分别对以铝合金和3D打印塑胶为材料的机械臂进行探索性拓扑优化,并基于结果对比分析,选择3D打印塑胶材料作为机械臂的设计材料;然后,在满足刚度与强度要求的条件下,针对两种极限工况依次采用尺寸优化、拓扑优化方法对以3D打印塑胶为设计材料的机械臂进行轻量化设计;最后对其进行几何重构和仿真验证。结果表明:轻量化设计后的机械臂满足刚度、强度要求,质量减轻26.5%,实现了轻量化目标。
- 吕鑫杨永泰曾文浩徐大伟
- 关键词：机械臂轻量化拓扑优化增材制造
- 基于最优拉丁超立方设计的糖尿病足鞋垫优化设计
- 2024年
- 目的提出一种鞋材弹性模量与厚度联合优化设计糖尿病足鞋垫的方法,以降低足底压力和软组织内部应力。方法通过逆向工程方法建立足部有限元模型,基于足底压力分布特征划分鞋垫压力区域,采用有限元法对接触力学进行研究,为优化过程中调整不同区域内材料的弹性模量和鞋垫前后足厚度奠定基础,使用最优拉丁超立方设计得到最优参数组合。结果设计的鞋垫增加约37.55%的足底接触面积,跖骨区和足跟区的压力峰值分别降低15.07%、36.96%,足跟处软组织内部应力降低20.83%,足底筋膜张力降低约60%。结论所提出的方法可用于设计定制鞋垫,设计的个性化鞋垫具有更大的接触面积和降低糖尿病足底溃疡的良好潜力。
- 李兴龙杨永泰
- 关键词：足底压力糖尿病足
