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三轴离心机运动学模型及变加速度模拟算法  
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【英文篇名】 Kinematics Model and Acceleration Simulation Algorithm for a Three-Axis Centrifuge
【下载频次】 ★★☆
【作者】 杨媚; 张亚红; 张帅; 董光旭; 张希农;
【英文作者】 YANG Mei; ZHANG Yahong; ZHANG Shuai; DONG Guangxu; ZHANG Xinong; State Key Laboratory for Strength and Vibration of Mechanical Structures; Xi'an Jiaotong University; Shaanxi Engineering Laboratory for Vibration Control of Aerospace Structures; Institute of System Engineering; China Academy of Engineering Physics;
【作者单位】 西安交通大学机械结构强度与振动国家重点实验室; 西安交通大学陕西省航天结构振动控制工程试验室; 中国工程物理研究院总体工程研究所;
【文献出处】 西安交通大学学报 , Journal of Xi'an Jiaotong University, 编辑部邮箱 2017年 09期  
期刊荣誉：中文核心期刊要目总览  ASPT来源刊  中国期刊方阵  CJFD收录刊
【中文关键词】 三轴离心机; 运动学模型; 三维变加速模拟; 运动参数求逆;
【英文关键词】 three-axis centrifuge; kinematics model; 3Dacceleration simulation; inversion of motion parameters;
【摘要】 针对开展加速度过载模拟试验中确定离心机运动参数存在困难的问题,通过构造对称过载,采用逆向求解运动参数的方法进行处理,然后确定系统输入。结合运动合成法和矩阵旋转法建立了离心机的运动学数学模型,该模型是求解运动参数的基础。基于运动学模型推导得到模拟预期加速度过载的相关运动参数计算公式,由递推法得到各级转子转角、角速度以及角加速度参数时间变化历程。以两种典型过载作为预期过载,采用运动学逆问题求解运动参数,并将求解结果作为系统输入,采用RecurDyn仿真离心机产生的加速度过载。与预期过载对比进行验证,结果表明,求逆算法能精确地模拟预期加速度过载,算例中最大绝对误差控制在0.1g以内。此项工作可为三轴离心试验中试验载荷的设计提供理论依据和设计方法。
【英文摘要】 Dynamic acceleration simulation on three-axis centrifuge is important to test some precision instruments' performance under high G-load conditions.In order to select proper kinematic parameters to carry out dynamic acceleration simulations,a desired G-load curve is symmetrically constructed so that the kinematic parameters could be calculated inversely.First,the centrifuge system's kinematics model is established through the motion synthesis method and matrix rotation method.Then,kinematic parameters' calcu...
【基金】 国家自然科学基金委员会与中国工程物理研究院联合基金资助项目(U1630120)
【更新日期】 2017-09-21
【分类号】 V216
【正文快照】 随着航天航空技术的发展,飞机机动性能不断提高[1],战机在飞行过程中加速度快速变化,加速度高达9g(g为重力加速度),加速度变化率高达9g/s[2]。在高加速度飞行状态中仪器试件承受三维高动态加速度荷载作用,如果只开展传统的稳态离心试验,试验载荷无法体现实际飞行过程中载荷的三

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