❶ 什么是动力学响应特性
电子鼻是一种模拟生物嗅觉的气体/气味分析仪器,相对于传统的气体分析仪器,其具有分析快速、操作简单、可便携、成本低等优点,可应用于食品质量检测与控制、环境监测、公共安全、医疗卫生、航空航天等一系列国家重大需求领域。电子鼻中最核心的组成部分是气体传感器阵列,其中金属氧化物(MOX)气体传感器是应用最广泛的一类传感器。电子鼻技术应用推广中存在许多科学技术瓶颈。本文分析和探讨了电子鼻技术应用研究中的一些共性问题,其中主要包括MOX气体传感器响应信息提取的研究、MOX气体传感器敏感机理与响应模型的研究,以及气体传感器阵列的选择性优化研究。 MOX气体传感器响应信息提取的研究中,分别在时域空间和相空间中分析了传感器响应曲线的特性,并建立了一种基于特征信息含量和相关性分析的零散特征快速提取方法,和一种基于相空间中传感器响应模式的全特征参数提取方法。其中所建立的零散特征快速提取方法,基于特征参数信息含量和相关性的分析,以在最短时间内提取对气体类别区分能力大、相关性小的参数作特征参数为原则,可快速提取信息量充足的特征参数。在易燃液体快速检测的一个应用中,基于该方法可在10s内提取积分、差分、微分和二次微分信号为特征参数,与传统的响应幅值特征参数提取方法相比有更优的性能,两者对各类易燃液体和不可燃饮料的正确识别率分别为85.7%和57.1%。所建立的全特征参数提取方法,基于对相空间中传感器响应动力学特性分析所得到的响应模式规律,提取了六个特征参数,同时基于这些参数可以还原出响应曲线,还原出的响应曲线与原始响应曲线的平均还原误差仅为5.4%。为了提高电子鼻的在线检测速度,缩短传感器阵列响应样本后恢复到初始态的时间,同时还分析了传感器恢复曲线的特性,并建立了一套快速提取恢复特征参数的方法与装置,其对样本的检测恢复时间仅为稳态测试条件下的42.7%,可以较大程度上降低检测恢复时间,提高在线检测的速度。
❷ 车铣复合加工机床动态性能都有哪些概念
1、机床电主轴系统的动态性能。机床加工精度不仅受到前面各项因素的影响,还要受到电主轴一轴承系统的动态特性的影响,而机床的振动就取决电主轴一轴承系统的动态特性。由于电主轴一轴承系统是一个复杂的振动系统,其动态特性不仅与系统的阻尼和静刚度有关,还与由系统结构所决定的振型有关。因此在进行机床设计时,要进行动力学分析,计算出主轴箱体的一阶、二阶固有频率,使其一阶固有频率要避开主轴的最低转速,二阶固有频率要避开电主轴的最高转速,以避免电主轴系统产生共振,消除由于振动造成的对机床加工精度的影响。
2、机床床身整体刚度对车铣复合加工机床的加工精度影响很大,在机床设计时还要对机床的床,身进行有限元分析,优化机床床身结构,提高机床的床身刚度,改善机床的整机动态性能,避免机床局部刚度不足引起机床结构的变形,造成对机床加工精度的影响。
❸ 数控机床都有哪些特性
1.适应性强数控机床上加工新工件时,只需重新编制新工件的加工程序,就能实现新工件的加工。数控机床加工工件时,只需要简单的夹具,不需要制作成批的工装夹具,更不需要反复调整机床,因此,特别适合单件、小批量及试制新产品的工件加工。
❹ 什么叫做动力学特征
物体运动,就必须有动力支持.所以,动力是因,运动是果.
运动学主要是处理各种运动
动力学主要是处理各种使物体运动的力
❺ 什么是机床运动参数什么是机床动力参数
希望对你有用主参数:代表机床规格的大小,在机床型号中,用阿拉伯数字给出的是主参数折算值(1/10或/100)。 基本参数:包括尺寸参数、运动参数和动力参数。 尺寸参数:机床的主要结构尺寸 。 运动参数:机车执行中的运动速度,包括主运动的速度范围、速度列表和进给量的范围,进给数列以及空行程速度等。 各类主要机床的主参数和折算系数 机床主参数名称主参数折算系数第二主参数卧式车床床身上最大回转直径1/10最大工件长度立式车床最大车削直径1/100最大工件高度摇臂钻床最大钻孔直径1/1最大跨距卧式镗铣床镗轴直径1/10-坐标镗床工作台面宽度1/10工作台面长度外圆磨床最大磨削直径1/10最大磨削长度内圆磨床最大磨削孔径1/10最大磨削深度矩台平面磨床工作台面宽度1/10工作台面长度齿轮加工机床最大工件直径1/10最大模数龙门铣床工作台面宽度1/100工作台面长度升降台铣床工作台面宽度1/10工作台面长度龙门刨床最大刨削宽度1/100最大刨削长度插床及牛头刨床最大插削及刨削长度1/10-拉床额定拉力(t)1/1最大行程 ⑴主运动参数 1.主轴转数:对作回转运动的机床,其主运动参数是主轴转数。计算公式为: n=1000v/(π*d) 主运动是直线运动的机床,如:插床,刨床。其主运动参数是机床工作台或滑枕的每分钟往复次数。 2.主轴最低和最高转数的确定(P59) 专用机床用于完成特定的工艺,主轴只需一种固定的转速。 通用机床的加工范围较宽,主轴需要变速,需要确定其变速范围既最低和最高转数。采用分级变速时,还应确定转速的级数。 Nmin=1000Vmin/πDmax Nmax=1000Vmax/(π*Dmin) 变速范围为:Rm=Nmax/Nmin; 3.有级变速时主轴转速序列 无级变速时,Nmax与Nmin之间的转速是连续变化的 有级变速时,应该在Nmax和Nmin确定后,再进行转速分级,确定各中间级转速。 主运动的有级变速的转速数列一般采用等比数列。满足nj+1=nj�0�3 ;nz=n*�0�3z-1 4.标准公比�0�3 为了便于机床设计和使用,规定了标准公比值: 1.06,1.12,1.26,1.41,1.58,1.78,2.00 其中,�0�3=1.06时公比数列的基本公比,其他可以由基本公比派生而来。 ⑵进给运动参数 进给量: a.大部分机床(如车,钻床等):进给量用工件或刀具每转的位移(mm/r)表示; b.直线往复运动机床(如刨,插床):进给量以每以往复的位移量表示; c.铣床和磨床:进给量以每分钟的位移量(mm/min)表示。 ⑶动力参数 机床的动力参数是指驱动主运动、进给运动和空行程运动的电动机功率。 ①主传动功率: P主=P切+P空+P附 1、切削功率P切:与加工情况.工件和刀具材料及切削用量的大小有关。 P切=Fz*Vc/60000 2、空载功率P空:是指机床不进行切削,及空转时所消耗的功率。 3、附加功率P附:指机床进行切削时,因负载而增加的机械摩擦所耗的功率。 ②进给传动功率:通常也采用类比和计算相结合的方法来确定。 ③空行程功率:指为节省零件加工的辅助时间和减轻工人劳动强度,在机床移动部件空行程时快速移动所需的传动功率。其大小由移动部件重量和部件启动时的惯性力决定。
❻ 机械动力学概述
机械动力学是机械原理的主要组成部分,它主要研究机械在运转过程中的受力情况,机械中各构件的质量与机械运动之间的相互关系等等,是现代机械设计的理论基础。 研究机械运转过程中能量的平衡和分配关系。
为了简化问题,常把机械系统看作具有理想、稳定约束的刚体系统处理。对于单自由度的机械系统,用等效力和等效质量的概念 ,可以把刚体系统的动力学问题转化为单个刚体的动力学问题;对多自由度机械系统动力学问题一般用拉格朗日方程求解。
机械系统动力学方程常常是多参量非线性微分方程,只在特殊条件下可直接求解,一般情况下需要用数值方法迭代求解。许多机械动力学问题可借助电子计算机分析。
机械运动过程中,各构件之间相互作用力的大小和变化规律是设计运动副的结构、分析支承和构件的承载能力 ,以及选择合理润滑方法的依据。在求出机械真实运动规律后可算出各构件的惯性力,再依据达朗贝尔原理,用静力学方法求出构件间的相互作用力。
平衡的目的是消除或减少作用在机械基础上周期变化的振颤力和振颤力矩。对于刚性转子的平衡已有较成熟的技术和方法:对于工作转速接近或超过转子自身固有频率的挠性转子平衡问题,不论是理论和方法都需要进一步研究。
平面或空间机构中包含有往复运动和平面或空间一般运动的构件 ,其质心沿一封闭曲线运动。根据机构的不同结构,可以应用附加配重或附加构件等方法,全部或部分消除其振颤力。但振颤力矩的全部平衡较难实现。
机械运转过程中能量的平衡和分配关系包括:机械效率的计算和分析,调速器的理论和设计,飞轮的应用和设计等。
机械振动的分析是机械动力学的基本内容之一, 现已发展成为内容丰富、自成体系的一门学科。
机构分析和机构综合一般是对机构的结构和运动而言,但随着机械运转速度的提高,机械动力学已成为分析和综合高速机构时不可缺少的内容。
近代机械发展的一个显著特点是 ,自动调节和控制装置日益成为机械不可缺少的组成部分。机械动力学的研究对象已扩展到包括不同特性的动力机和控制调节装置在内的整个机械系统,控制理论已渗入到机械动力学的研究领域。
在高速、精密机械设计中,为了保证机械的精确度和稳定性,构件的弹性效应已成为设计中不容忽视的因素。一门把机构学、机械振动和弹性理论结合起来的新的学科——运动弹性体动力学正在形成,并在高速连杆机构和凸轮机构的研究中取得了一些成果。
在某些机械的设计中,已提出变质量的机械动力学问题。各种模拟理论和方法以及运动和动力参数的测试方法,日益成为机械动力学研究的重要手段。
机械原理的主要组成部分。它研究机械在运转过程中的受力、机械中各构件的质量与机械运动之间的相互关系,是现代机械设计的理论基础。
内容 机械动力学研究的内容包括6个方面。
①在已知外力作用下求具有确定惯性参量的机械系统的真实运动规律。为了简化问题,常把机械系统看作具有理想、稳定约束的刚体系统处理。对于单自由度的机械系统,用等效力和等效质量的概念可以把刚体系统的动力学问题转化为单个刚体的动力学问题;对多自由度机械系统动力学问题一般用拉格朗日方程求解。机械系统动力学方程常常是多参量非线性微分方程,只在特殊条件下可直接求解,一般情况下需要用数值方法迭代求解。许多机械动力学问题可借助电子计算机分析。计算机根据输入的外力参量、构件的惯性参量和机械系统的结构信息,自动列出相应的微分方程并解出所要求的运动参量。
②分析机械运动过程中各构件之间的相互作用力。这些力的大小和变化规律是设计运动副的结构、分析支承和构件的承载能力以及选择合理润滑方法的依据。在求出机械真实运动规律后可算出各构件的惯性力,再依据达朗伯原理用静力学方法求出构件间的相互作用力。
③研究回转构件和机构平衡的理论和方法。平衡的目的是消除或减少作用在机械基础上周期变化的振颤力和振颤力矩。对于刚性转子的平衡已有较成熟的技术和方法:对于工作转速接近或超过转子自身固有频率的挠性转子平衡问题,不论是理论和方法都需要进一步研究。
平面或空间机构中包含有往复运动和平面或空间一般运动的构件。其质心沿一封闭曲线运动。根据机构的不同结构,可以应用附加配重或附加构件等方法全部或部分消除其振颤力。但振颤力矩的全部平衡较难实现。优化技术应用于机构平衡领域已经取得较好的成果。
④研究机械运转过程中能量的平衡和分配关系。这包括:机械效率的计算和分析;调速器的理论和设计;飞轮的应用和设计等。
⑤机械振动的分析研究是机械动力学的基本内容之一。它已发展成为内容丰富、自成体系的一门学科。
⑥机构分析和机构综合一般是对机构的结构和运动而言,但随着机械运转速度的提高,机械动力学已成为分析和综合高速机构时不可缺少的内容。
展望 近代机械发展的一个显著特点是自动调节和控制装置日益成为机械不可缺少的组成部分。机械动力学的研究对象已扩展到包括不同特性的动力机和控制调节装置在内的整个机械系统,控制理论已渗入到机械动力学的研究领域。在高速、精密机械设计中,为了保证机械的精确度和稳定性,构件的弹性效应已成为设计中不容忽视的因素。一门把机构学、机械振动和弹性理论结合起来的新的学科──运动弹性体动力学 (KED)正在形成,并在高速连杆机构和凸轮机构的研究中取得了一些成果。考虑运动副中间隙和摩擦的机械动力学问题,有待于进一步深入研究。在某些机械的设计中,已提出变质量的机械动力学问题。各种模拟理论和方法以及运动和动力参数的测试方法,日益成为机械动力学研究的重要手段。
❼ 动力学有哪些特征
动力学:的研究以牛顿运动定律为基础;牛顿运动定律的建立则以实验为依据。动力学是牛顿力学或经典力学的一部分,但自20世纪以来,动力学又常被人们理解为侧重于工程技术应用方面的一个力学分支。
特征:物体运动,就必须有动力支持。所以,动力是因,运动是果。
运动学主要是处理各种运动
动力学主要是处理各种使物体运动的力
❽ 机械动力学都有哪些内容
机械动力学是研究机械在力作用下的运动和机械在运动中产生的力,并从力与运动的相互作用的角度进行机械的设计和改进的科学。机械动力学的内容:
机械动力学是研究机械在力的作用下的运动和机械在运动中产生的力的一门学科。机械动力学研究的主要内容概括起来,主要有如下几个方面。
一、共振分析
随着机械设备的高速重载化和结构、材质的轻型化,现代化机械的固有频率下降,而激励频率上升,有可能使机械的运转速度进入或接近机械的“共振区”,引发强烈的共振。所以,对于高速机械装置(如高速皮带、齿轮、高速轴等)的支承结构件乃至这些高速机械本身,均应进行共振验算。
这种验算在设计阶段进行,可避免机械的共振事故发生;而在分析故障时进行,则有助于找到故障的根源和消除故障的途径。
二、振动分析与动载荷计算
现代的机械设计方法正在由传统的静态设计向动态设计过渡,并已产生了一些专门的学科分支。如机械弹性动力学就是考虑机械构件的弹性来分析机械的精确运动规律和机械振动载荷的一个专门学科。
三、计算机与现代测试技术的运用
计算机与现代测试技术已成为机械动力学学科赖以腾飞的两翼。它们相互结合,不仅解决了在振动学科中许多难以用传统方法解决的问题,而且开创了状态监测、故障诊断、模态分析、动态模拟等一系列有效的实用技术,成为生产实践中十分有力的现代化手段。
机械动力学的各个分支领域,在运用计算机方面取得了丰硕成果,如MATLAB、AnAMS、CATIA、ANSYS等大型仿真软件得到了广泛的运用。
四、减振与隔振
高速与精密是现代机械与仪器的重要特征。高速易导致振动,而精密设备却又往往对自身与外界的振动有极为严格的限制。因此,对机械的减振、隔振技术提出了越来越高的要求。所以,隔振设备的设计、选用与配置以及减振措施的采用,也是机械动力学的任务之一。
机械动力学在近年来虽然得到了迅速的发展,但仍有大量的理论问题与技术问题等待人们去探索,其中主要包括以下几个方面。
1、振动理论问题
这类问题主要是指非线性振动理论问题。工程上的非线性问题常常采用简化的线性化处理,或在计算机上进行分段线性化处理。在这方面还有待进一步探索。
工程中的大量自激振动(如导线舞动、机床颤振、车轮振摆、油缸与导轨的爬行等),目前还缺乏统一成熟的理论方法,许多问题尚待研究。
2、虚拟样机技术
机械系统动态仿真技术又称为机械工程中的虚拟样机技术,是20世纪80年代随着计算机技术的发展而迅速发展起来的一项计算机辅助工程(CAE)技术。运用这一技术,可以大大简化机械产品的开发过程,大幅度缩短产品的开发周期,大量减少产品的开发费用和成本,明显提高产品的质量,提高产品的系统及性能,获得最优化和创新的设计产品。因此,该技术一出现,就受到了人们的普遍重视和关注,而且相继出现了各种分析软件,如MATLAB、ADAMS、ANSYS、CATIA、UG、Pro/E、SolidWorks等。对于这方面的工作,目前我国还有相当大的差距。
3、振动疲劳机理的研究
许多机械零件的疲劳破坏是由振动产生的。如何把振动理论与振动疲劳机理结合起来仍是一个热门课题。
4、有关测试技术理论和故障诊断理论的研究
适用、有效、廉价的测试诊断设备与技术的研究,离生产急需尚有相当大的距离。
5、流固耦合振动
流体通过固体时会激发振动,而固体的振动,如导线舞动、卡门涡振动、轴承油膜振荡等,又会反过来影响流体的流场和流态,从而改变振动的形态。
6、乘坐动力学
对于交通机械(如汽车、工程机械、舰船等),其结构设计、悬挂设计、座椅设计以及减振设计等都需要引入随机振动理论,是一个广阔且重大的课题。
7、微机械动力学问题
微机械并非传统意义下的宏观机械的几何尺寸的缩小。当系统特征尺寸达到微米或纳米的量级时,许多物理现象与宏观世界的情况有很大差别。例如,在微机械中,构件材料本身的物理性质将会发生变化;一些微观尺度的短程力所具有的长程效应及其引起的表面效应会在微观领域内起主导作用;在微观尺度下,系统的摩擦问题会更加突出,摩擦力则表现为构件表面间的分子和原子的相互作用,而不再是由载荷的正压力产生,并且当系统的特征尺寸减小到某一程度时,摩擦力甚至可以和系统的驱动力相比拟;在微观领域内,与特征尺寸L的高次方成比例的惯性力、电磁力等的作用相对减小,而与特征尺寸的低次方成比例的黏性力、弹性力、表面张力、静电力等的作用相对增大;此外,微构件的变形与损伤机制与宏观构件也不尽相同等。
针对微机械的研究中呈现出的新特征,传统的机械动力学理论与方法已不再适用。微机械动力学研究微构件材料的本构关系、微构件的变形方式和阻尼机制、微机构的弹性动力学方程等主要科学问题,揭示微构件材料的分子(或原子)成分和结构、材料的弹性模量和泊松比、微构件的刚度和阻尼以及微机构的弹性动力学特性等之间的内在联系,从而保证微机电系统在微小空间内实现能量传递、运动转换和调节控制功能,以规定的精度实现预定的动作。因此,机械动力学的研究将会取得多方面的创新成果,这些成果不仅有重要的科学意义和学术价值,而且有很好的应用前景。
机械动力学的研究方法可分为两类。
(1)结构动态分析
对于机械动力学正问题,动态分析一般借助于多种动态分析法(如模态分析法、模态综合法、机械阻抗分析法、状态空间分析法、模态摄动法及有限元法等)建立结构或系统的数学模型,进而对结构的动态特性进行分析(如动态仿真等)。
对于机械动力学逆问题,动态分析通常先进行动态实验,在此基础上根据一定的准则建立结构或系统的数学模型,然后借助参数辨识或系统辨识的方法进行分析。
(2)动态实验
结构动态实验包括模态实验、力学环境实验、模拟实验等,它是产品设计和生产过程中不可缺少的环节,不仅可以直接考核产品的动力学性能,也为动态分析建立可靠的数学模型提供必要的数据。
❾ 结构动力特性包括哪些内容与哪些因素有关
结构动力特性是结构固有的特性,包括固有频率、阻尼、振型。
它们只与结构的质量、刚度和材料有关。
结构动力特性的一种现代方法,模态分析以振动理论作为基础,以模态参数作为目标函数,以辨别系统模态参数为最终目的,为结构的振动分析、设备故障诊断和和结构动力特性的优化提供了理论支持。
(9)机床动力学特性都有什么扩展阅读:
结构在动力荷载作用下响应和性能的分析。主要是由已知结构和动力荷载来计算结构的响应,以确定结构的承载能力和动力特性,为改善结构性能、合理进行设计提供依据。
结构动力分析不仅要考虑动力荷载和响应随时间而变化,而且还要考虑结构因振动而产生的惯性力和阻尼力。动力荷载作用在结构上,结构产生的振动称为强迫振动。
结构固有动态分析在数学上称之为特征值和特征向量分析,包含固有频率与固有模态分析,是结构动力学中的主要任务之一。
结构固有特性分析是为了研究结构振动的固有规律和内在本质,为结构动力学的进一步分析打下基础,在工程的实际应用以及在求解结构动力响应方面具有重要的意义。到目前为止,已经发展了许多求解动态特性问题的数值方法。
参考资料来源:网络-结构动态特性
参考资料来源:网络-结构动力分析