进行了5根钢筋增强PP ECC梁及1根钢筋混凝土梁的滞回性能试验研究,试验的主要参数为纤维掺量,龄期及配筋率。试验表明,PP ECC梁的破坏形态与普通混凝土明显不同,极限状态时,其裂缝宽度控制在0.3mm以内,未出现压碎现象。极限承载力随着配筋率的增加而增加,而延性呈缓慢下降趋势。随着龄期的增长,承载力呈上升趋势,延性有所下降。在试验参数范围内,纤维掺量对其滞回性能影响总体不大。与普通钢筋混凝土相比,其耗能能力为其2.4倍左右。试验结果证实PP ECC对于提高构件或结构的抗震能力有明显效果。

为了保证重载桁架机器人系统能够平稳、高速运行,降低因加速度、加加速度突变产生动态冲击,从而提高桁架机器人的运动精度,分析并推导了目前电机常用的3种速度控制方式的速度方程,利用ADAMS仿真软件进行仿真验证。仿真结果表明:五次函数速度控制曲线相较于S型曲线和正弦曲线,加速度更加平缓,且加速度数值大小有了明显的降低,加加速度变化较小;此外五次函数速度控制曲线对所需电机的力矩要求更低,有利于成本的节约。

为研究预紧力失谐对存在大量结合面的分布式拉杆转子固有频率的影响,通过试验分析与有限元结合的方法研究了预紧失谐对固有频率的影响。建立考虑结合面接触刚度的拉杆转子失谐有限元模型并进行模态分析;设计并搭建了分布式拉杆转子固有频率测量试验台,测量在不同失谐情况下拉杆转子的第1阶固有频率,验证有限元模型的准确性。仿真与试验结果表明:拉杆转子的预紧力失谐量相同时,固有频率随失谐拉杆数量的增加而下降;验证了失谐拉杆转子动力学模型的准确性。

针对仓库用大型桁架机器人轨迹规划研究现状,将传统的五次多项式进行优化,设计并规划了一条以电机最大速度和加速度为约束的五次多项式轨迹,得出数学模型。为满足桁架机器人取物这一非线性系统的控制精度要求,设计一种以参数自适应模糊PID的控制方法,对规划好的轨迹作轨迹跟随实验。结果表明:该控制方法能够获得较好的路径跟随结果,可有效提高桁架机器人的运动精度,符合实际使用要求,对同类工程研究具有一定的参考价值。

全局敏感度分析(GSA)是一种在整个设计空间中考虑输入参数的不确定性对输出响应不确定性的影响的敏感度分析方法,且能反映出各参数间的相互作用.复杂机电系统包含大量参数且结构复杂,通过引入全局敏感度分析可以确定各参数对系统输出特性影响大小,从而有助于理解系统响应规律,缩短设计周期.由于全局敏感度分析需基于大量仿真计算,为解决计算成本问题,提出一种基于最优代理模型的全局敏感度分析方法,通过对比选取最优代理模型替代仿真实验完成全局敏感度分析.以某隧道掘进机(TBM)刀盘驱动系统为例,以关键节点振动响应及动态啮合力为系统动力学特性评价指标,考虑外部条件、材料系数、啮合参数和联接参数等输入参数变化,得到全局敏感度分析结果,为隧道掘进机刀盘驱动系统的进一步设计优化提供指导,并最终验证了该方法的合理性.