摘要：随着管道机器人应用领域与任务需求的不断增大,机器人设计中存在的问题日益突出,如输出功能相互耦合、定位精度不高以及复杂环境下可靠性低。针对石油水平井对于管道机器人的特殊应用需求,将公理化设计理论应用到机器人系统设计中,创新设计一种基于挠性支撑结构的全液压驱动管道机器人。概述公理化基本原理与设计过程,对全液压驱动管道机器人进行概念设计,完成设计耦合性分析。确定机器人机械系统与液压系统具体结构组成,并分析其工作机理。应用AMESim软件,对机器人运动原理方案进行仿真分析,结果表明:全液压驱动管道机器人可以实现自动往复运动,牵引力可以达到30 kN,运动速度可以达到0.12 m/s;机器人牵引能力与运动速度可以完成单独调节,从而实现解耦设计。

摘要：为提高液压驱动移动机器人的能量利用效率,研制出一种摆盘式液压关节。该关节输出转矩大,结构紧凑,体积小,易于加工,可连续回转。摆盘式液压关节内部具有多个液压缸,通过开关阀控制不同液压缸的不同腔体与高压油路连接,使关节在负载压力与泵的输出压力相等的情况下,实现关节的输出力矩与负载力矩相匹配,同时降低单泵源多执行器系统中控制阀阀口前后压差导致的大量节流损失,提高了液压系统的能量利用效率。详细介绍了该液压关节的机械结构和基本原理,对摆盘式液压关节进行了运动学和动力学的理论分析,设计了液压关节的负载匹配控制器,并进行了仿真试验与分析,分析结果表明:摆盘式液压关节能够在实现输出力矩与负载力矩相匹配的同时,保证较好的位置跟踪误差,并较大幅度地降低液压关节的能量损失。

摘要：针对阀控非对称缸电液位置伺服系统的非线性和不确定因素,采用试验方法建立了等效的线性不确定模型,并在理论线性化模型的基础上确定了抗负载干扰指标,设计了定量反馈(QFT)鲁棒控制器。在发现相位误差较大的情况下,采用零相差跟踪控制器代替前置滤波器,并用设计的零相移低通滤波器来抑制零相差跟踪控制器的高频增益。试验结果证明:改进后的定量反馈控制能够获得更高的曲线跟踪精度。

摘要：舟岱大桥索塔的结构独特美观,桥塔采用钻石型塔身,中、下塔柱顺桥向内外侧面沿高度方向为圆弧。索塔液压爬模施工为全海上施工,受台风、海风、季风的影响,且长期海面施工的钢构件易受到腐蚀,施工的自然条件十分恶劣,为液压爬模使用带来了新的考验。本文通过液压爬模的设计和验算过程中的总结,探讨了液压爬模在海洋环境的安全施工及液压爬模的圆弧段爬升。合理的结构设计和严谨的结构验算为液压爬模在整个桥塔的施工,提供了安全保障,同时为液压爬模施工顺利到顶奠定了坚实的基础。

摘要：预应力混凝土变截面连续箱梁采用悬浇工艺施工时,分别从主墩两侧调整挂篮模板高度进行变截面悬臂浇注。为了平衡T构悬臂施工中存在的各种情况下的不平衡荷载(包含人员、机具、混凝土冲击等不平衡荷载),需要在墩顶或墩外设置临时固结装置,因此临时固结抗倾覆受力分析就显得尤为重要。结合飞云江跨海特大桥变截面连续箱梁悬浇施工的实例,由于主墩墩身截面面积较小、墩身高度较低,常规的在墩身顶部设置临时支座及预埋钢筋的措施不能满足施工要求,这种情况的悬臂浇注抗倾覆措施设计较为复杂,通过钢管、精轧螺纹钢及临时支座等措施,计算分析最不利荷载对桥梁产生的作用,方案悬浇连续箱梁临时固结抗倾覆受力计算可以满足现场的施工条件。

摘要：利用Pro/E和ADAMS建立了喷水和滑翔混合推进水下机器人多体动力学仿真模型。设计了实现姿态调整和喷口转向功能的液压驱动系统。建立了基于ADAMS和MATLAB/SimHydraulics的机械与液压联合仿真模型,在此基础上对喷口转向控制进行了联合仿真分析,分析结果为喷口转向机构的设计和实际转向控制调节提供了依据和参考。

摘要：大跨径斜拉桥主梁悬臂施工线形控制是保证斜拉桥顺利合龙的重中之重,也是保证桥梁宏观质量控制的关键及桥梁建设的安全保证。同时,施工过程中影响因素多,也使得线型控制一直是施工重点、难点。以飞云江跨海特大桥为例,将现场施工控制方法和理论计算结合,通过施工过程中对斜拉索索力、位移、以及应力应变等波动量情况与理性状态下计算结果相比较,得出设计参数的误差量。然后通过分析带入影响参数计算后的已完成梁段情况,采取合理的预测方式对剩余梁段的状态变量进行误差预测。最后根据识别的影响参数的误差,以合龙状态结构控制截面内力和主梁线型,主塔偏位为主要控制点,对索力进行最优控制,求出调整值,使桥梁线型达到理想状态;此方法相对于传统方法具有更加精确、高效的特点。

摘要：设计了一种新颖的船舶运动模拟器及其液压驱动系统,利用ADAMS动力学仿真软件和Matlab/Simulink仿真工具建立了机械系统、液压驱动系统、计算机控制系统的一体化模型,给出了控制仿真结果,并最终通过试验验证了所建模型的有效性。该方法可以极大地缩短液压产品的开发周期,减小开发成本。

摘要：以管道机器人为对象,设计了一种用于其适应管径变化的支撑臂,针对该支撑臂机构存在的奇异性(又称死点)和启动力大的问题,提出了斜面-滚轮结构的设计。该设计通过在连杆和推杆分别设计一段斜面和滚轮,将机构的展开过程分为两个阶段,解决了奇异性的问题,同时极大减小了机构在小角度展开时所需推力,解决了启动力大的问题。论文对设计的机构展开过程进行了建模和分析,并在***上进行了运动仿真,与无斜面-滚轮设计的四杆机构进行比较,验证了设计的可行性和优越性。

摘要：大型钢叠合梁安装过程中要求支架的基础变形小,本工程桥址处于软弱地基段,柱下条形基础容易发生不均匀变形,因此基础设计时严格遵守规范构造要求,并按照弹性地基梁法对结构进行验算。本文根据建筑设计基本思路引出几种弹性地基梁计算模式及其使用条件,并通过有限元计算软件MIDAS/Civil,GEO5,Midas gts NX对柱下条形基础进行数值模拟。对比不同计算方法下弹性地基梁受力状态和变形,分析各计算方法之间差异,突出有限元计算软件在弹性地基梁计算中的快捷性和准确性。