於祖庆
- 作品数：14 被引量：24H指数：4
- 供职机构：哈尔滨工业大学机电工程学院更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金哈尔滨市科技创新人才研究专项资金中央高校基本科研业务费专项资金更多>>
- 相关领域：理学机械工程电气工程交通运输工程更多>>
- 绝对节点坐标法新单元构造及在车辆系统动力学中的应用
- 面对当前航空航天、机器人、车辆、机械工程中广泛应用的高速、大柔度构件，以小变形、小转动假设为基础的传统多柔体系统动力学建模方法无法准确描述其大范围转动与变形相互耦合的动力学行为。绝对节点坐标法(ANCF)采用空间绝对位置...
- 於祖庆
- 关键词：多体系统动力学计算机辅助设计钢板弹簧
- Bézier和B-spline曲线的绝对结点坐标列式有限元离散方法被引量：6
- 2012年
- CAD系统中广泛采用Bézier,B-spline描述复杂的几何形状,而传统有限元则采用完全不同的插值函数来描述分析模型,对几何形状的不同描述导致由CAD模型转换为有限元模型非常困难,且带来模型上的不一致。研究Bézier和B-spline曲线离散为绝对结点坐标列式(Absolute nodal coordinate formulation,ANCF)有限单元的方法,建立Bézier和B-spline曲线与ANCF索单元之间的线性转换关系,实现了两者之间的自动转换,从而为整合CAD和CAA系统提供一种方法,表明ANCF单元可完全涵盖Bézier曲线的特性,Bézier表达其实是ANCF表达的特例,采用ANCF单元可以精确表达Bézier和B-spline曲线。同时研究了B-spline曲线的连续性与ANCF单元结点之间的连续性关系,B-spline采用节点重复度控制所定义图形的连续性,ANCF单元因为采用位置和位置导数作为结点坐标可以自动保证C1连续,C2连续性要求实际上是在单元之间添加曲率相等的约束方程,从而实现消除一个位置导数坐标;对于3阶曲线,证明C3连续性要求下任意两个ANCF单元均可以合并为一个大的单元。进而得出在实际转换和分析中不必通过添加约束方程得到不同的连续性,可以直接由B-spline表达得到不同连续性要求的ANCF单元网格。以悬臂梁在冲击作用下的动态响应为例说明了不同的连续性要求对有限元分析的影响。
- 兰朋於祖庆赵欣
- 关键词：计算机辅助设计有限元分析BÉZIER曲线
- 完备化ANCF薄板单元及在钢板弹簧动力学建模中的应用被引量：5
- 2018年
- 绝对节点坐标方法已在多体系统动力学研究中广泛应用,但常用来描述板壳类结构的薄板单元,由于梯度不完备而无法直接用于带有初始弯曲参考构型的柔性体变形描述.为避免全参数板单元建立车辆钢板弹簧模型时存在的严重截面闭锁问题,拟采用薄板单元用于板簧建模.为此,探索了将现有绝对节点坐标薄板单元纳入一般连续介质力学弹性力表达的方法,采用中面上单位法向量作为单元厚度方向的梯度向量,从而得到了完备化的薄板单元及其描述初始弯曲构型时消除初应变的方法.在此基础上通过定义簧片的未变形构型,在钢板弹簧中引入可控的预应力,实现对钢板弹簧装配过程的准确模拟.通过数值算例验证了本方法的正确性.建立了车辆钢板弹簧模型,通过建立在簧片上的局部坐标系实现接触点的跨单元搜索,并采用惩罚函数法和平滑化的库伦摩擦模型施加簧片间的接触力.引入参考节点的概念建立了整合车身与吊耳及其机构运动关系的刚柔耦合模型.
- 兰朋崔雅琦於祖庆
- 关键词：多体系统动力学钢板弹簧
- 基于分段连续的ANCF缆索单元的动力学建模及仿真
- 构造了分段连续ANCF缆索单元对在特高压电线在架设过程中出现的跑线断线等事故时的动力学行为进行了研究。为了模拟输电线缆在架设过程中在张力机作用下张紧并突然释放的过程,采用了先进行静力学求解,将结果作为动力学模拟的初值进行...
- 李昆昆於祖庆兰朋
- 文献传递
- 基于绝对节点坐标法薄板单元的车辆钢板弹簧动力学建模与仿真
- 本文在现有绝对节点坐标薄板单元的基础上,采用中面上单位法向量为单元厚度方向的梯度向量,构造了改进的薄板单元。现有的薄板单元基于板壳状建模对象忽略厚度方向变形的假设提出,只在单元中间面矩形区域的角点位置布置四个节点,选择节...
- 崔雅琦於祖庆兰朋
- 文献传递
- 基于分段连续ANCF缆索单元的输电线缆动力学建模与仿真被引量：7
- 2018年
- 在绝对节点坐标缆索单元和Bézier/B样条几何体关系的基础上,构造了分段连续的ANCF缆索单元。单元形函数为分段连续函数,给出了其递推形式的定义式。单元在内节点处的连续性取决于单元节点坐标的选取以及形函数的定义方式。给出了单元弹性力及其对节点坐标雅可比矩阵的定义。进而采用该单元,建立了输电线缆架设过程中断线工况的动力学分析模型。可以实现用一个单元表示整条电缆线,从而在动力学仿真程序中避免了反复进行的单元到系统的集成及系统到单元的离散过程。用静力学分析计算得到输电线缆在重力、张紧力等外力共同作用下达到平衡时的节点坐标值,将其作为初值输入给动力学仿真程序,以模拟张紧力对输电线缆动力学行为的影响。建立了静、动力学仿真算例验证了单元的准确性,并给出了输电线缆的动力学仿真结果。
- 於祖庆兰朋李昆昆陆念力
- 关键词：动力学计算机仿真
- 基于高增益观测器的挖掘机工作装置滑模控制被引量：4
- 2021年
- 为了提升挖掘机自动化水平,减少传感器使用数量,节约控制成本,本文设计了基于高增益观测器的滑模控制器,控制挖掘机铲斗轨迹。建立了挖掘机关节空间与驱动空间位移、速度与力之间的关系,对挖掘工况中常见的以定切削角直线整平作业进行了轨迹规划,并得到相应驱动空间中液压缸杆位移规划曲线。以伺服阀输入电压为控制输入,建立了挖掘机驱动空间,即伺服液压系统数学模型。其次在匹配不确定性与非匹配不确定性存在条件下,采用基于高增益观测器的滑模控制使液压缸杆位移跟踪规划值,并基于奇异摄动理论证明了闭环控制系统的稳定性。相较于以挖掘机关节转矩为控制输入,本文采用伺服阀电压作为控制输入更为直接且易于实践。采用高增益观测器对状态观测,可减少传感器的使用数量,节约整机控制成本。控制器的设计对一类问题具有广泛意义且从理论上证明了复合控制系统稳定性。
- 徐国胜於祖庆陆念力吕广明
- 关键词：挖掘机滑模变结构奇异摄动非匹配不确定
- 基于绝对坐标有理有限元及与NURBS曲线关系的研究(学术型)
- 於祖庆
- 文献传递网络资源链接
- 基于截面转动的绝对节点坐标平面剪变梁单元
- 本文在绝对节点坐标平面剪变梁单元的基础上,利用有限转动角度代替梁单元截面方向梯度向量,构造了基于截面转动的绝对节点坐标平面梁单元.现有的绝对节点坐标平面剪变梁单元在每个节点处采用空间绝对位置和两个梯度向量作为节点坐标,每...
- 於祖庆兰朋陆念力
- 基于分段连续ANCF缆索单元的输电线缆动力学建模与仿真
- 在高压输电线缆的架设过程中常常需要跨越公路、铁路、桥梁涵洞等障碍。为了防止在架设时发生断线、跑线等事故，危及交通安全，需要在公路或铁路上架设格构式跨越架和硬质抱杆。对输电线缆在被张力机张紧之后突然发生跑线或断线的情况下动...
- 於祖庆兰朋陆念力
