Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

A moment-matching based method for the analysis of manipulator’s repeatability of positioning with arbitrarily distributed joint clearances

Wang Wei, Wang Jin, Fu Jian-Hui, Lu Guo-Dong

Eksploatacja i Niezawodność

|

2019

|

Vol. 21, no. 1

10--20

EN

The joint clearance can be the mainly concern factor in the analysis of repeatability of positioning for a manipulator. Traditionally, the joint clearance is empirically assumed to be uniform or normal variables. This hasty treatment may be not accurate enough when the precise statistic information of variables cannot be obtained. To handle the reliability evaluation problem with arbitrarily distributed joint clearances, a moment-matching based method is proposed. The highly nonlinear performance function is firstly established by the forward kinematics and then a second order Taylor expansion is performed on this function for the order reduction. Based on the maximum entropy principle, the Lagrange multipliers method is employed to derive a best-fit probability density function (PDF) with consideration of the first four moments-matching restrictions. This study shows that the prosed method can acquire a better accuracy and efficiency compared with the first order second moment method (FOSM), first order reliability method (FORM) and Monte Carlo simulation (MCS). A serial manipulator is applied as an example to demonstrate the new method.

PL

Luzy na przegubie manipulatora mogą stanowić główny czynnik wpływający na analizę powtarzalności pozycjonowania manipulatora. Tradycyjnie przyjmuje się empirycznie podbudowane założenie, że luz na przegubie jest zmienną jednorodną lub normalną. Takie ujęcie może jednak nie być wystarczająco dokładne w przypadku, gdy nie można uzyskać precyzyjnych informacji statystycznych na temat zmiennych. Aby rozwiązać problem oceny niezawodności przy dowolnie rozłożonych luzach na przegubie, zaproponowano metodę opartą na dopasowywaniu momentów. W pierwszej kolejności, obliczono za pomocą kinematyki prostej, wysoce nieliniową funkcję stanu granicznego, a następnie wyznaczono szereg Taylora drugiego rzędu dla tej funkcji w celu obniżenia rzędu. Opierając się na zasadzie maksymalnej entropii, zastosowano metodę mnożników Lagrange'a w celu wyprowadzenia najlepiej dopasowanej funkcji gęstości prawdopodobieństwa (PDF) z uwzględnieniem pierwszych czterech ograniczeń dopasowania momentów. Badanie to pokazuje, że przedstawiona metoda pozwala uzyskać wyższą trafność i skuteczność niż metoda pierwszego rzędu drugiego momentu (FOSM), metoda analizy niezawodności pierwszego rzędu (FORM) czy symulacja Monte Carlo (MCS). Zastosowanie nowej metody zilustrowano na przykładzie manipulatora szeregowego.

2

Modeling and Analysis of Lateral Vibrations of the Forest Crane Boom

Cekus D., Posiadała B., Waryś P.

Machine Dynamics Research

|

2010

|

Vol. 34, No. 3

38-46

EN

In this paper the analysis of vibrations on the basis of two computational models of the crane: the simulating model, worked out with help of the finite elements method (FEM) and the modal model which is the result of the experimental modal analysis conducted on the real object have been presented. The carried out research concern the vibrations of the system in the lifting and rotary plane of the boom. Researchers have been performed by fixed configuration of the system, reflecting the crane position while the load is picked from the foundation. Frequencies and the mode shapes obtained from simulating research have been compared with the results of the experimental modal analysis. The simulation FEM model represents properly the dynamical properties of the real forest crane and it can be used to investigate the dynamic behaviour of the real object in any other than presented in the work cases of working configurations.

3

Free Vibrations of the System Telescopic Boom : Hydraulic Cylinder in the Rotary Plane of Truck Crane

Cekus D., Posiadała B.

Machine Dynamics Research

|

2010

|

Vol. 34, No. 3

29-37

EN

In this paper the discrete-continuous model and one degree of freedom discrete model of vibration of the system consisted of the three member type telescopic boom and hydraulic cylinder of crane radius change have been presented. The formulation and solution of the problem has been based on the Lagrange multiplier formalism. The shown discrete model is useful to describe the lateral motion in the rotary plane of the telescopic boom end where the lifted load is hanged. The mathematical formulation has been completed by the sample numerical results.

4

Zastosowanie metody mnożników Lagrange'a do modelowania drgań poprzecznych układów belkowych z elementami dyskretnymi

Cekus D.

Zeszyty Naukowe. Mechanika / Politechnika Opolska

|

2005

|

z. 80

31-39

PL

W pracy sformułowano i rozwiązano zagadnienie poprzecznych drgań swobodnych układu belkowego z elementami dyskretnymi, stosując metodę mnożników Lagrange'a. Elementy belkowe opisano zgodnie z teorią Bernoulliego-Eulera. Na podstawie zaproponowanego modelu wyznaczono numerycznie częstości oraz odpowiadające im postacie drgań swobodnych.

EN

In this paper the problem of the free transverse vibration of the system consisting of beams with discrete elements has been formulated and solved. The procedure has been based on the Lagrange multiplier formalism. Beam elements have been described according to Bernoulli-Euler theory. The proposed model has been used to determine nuraerical frequencies as well as mode shapes.

5

Modelowanie swobodnych drgań skrętnych prętów z dodatkowymi elementami dyskretnymi

Wilczak R.

Zeszyty Naukowe. Mechanika / Politechnika Opolska

|

2005

|

z. 80

163-171

PL

Praca dotyczy zagadnienia swobodnych drgań skrętnych prętów w połączeniu z dodatkowymi elementami dyskretnymi. Do sformułowania i rozwiązania zagadnienia wykorzystano formalizm mnożników Lagrange'a. W pracy zamieszczono przykładowe wyniki obliczeń numerycznych otrzymane na podstawie opracowanego modelu obliczeniowego.

EN

The modelling and solution of the free torsional vibration problem of rod with additional discrete elements has been presented. The procedure has been based on the Lagrange multiplier formalism. Additionally, the presented work contains the example illustrating the use of the derived expressions.

6

The penalty and lagrange multiplier methods in the frictional 3d beam-to-beam contact problem

Litewka P.

Civil and Environmental Engineering Reports

|

2005

|

No. 1

189-207

EN

This paper is concerned with the frictional contact between beams. The purpose is to compare the results obtained by the penalty and Lagrange multiplier methods. The advantages and disadvantages of both methods are generally known and widely discussed but not in the quantitative manner and not specifically for the problem of beam-to-beam contact. The paper sketches briefly both formulations pointing out the main differences and features of both methods. The section with examples presents several cases of analysed beam-to-beam contact scenarios. The accuracy of results is taken into account, also the comparison to the full 3D analysis performed using the program ABAQUS is made. The computation times and the length of the codes for both methods are compared as well. These criteria allow one to conclude that for the beam-to-beam contact problem the Lagrange multiplier method is more attractive than the penalty method.

PL

Artykuł dotyczy kontaktu z tarciem między belkami. Jego celem jest porównanie wyników obliczeń uzyskanych metodami współczynnika kary i mnożników Lagrange'a. Zalety i wady obu tych metod są ogólnie znane i dyskutowane w literaturze, brakuje jednak ich porównania ilościowego dla przypadku kontaktu między belkami. W artykule krótko przedstawiono oba sformułowania i wskazano na podstawowe różnice między nimi. Przedstawiono wyniki obliczeń dla kilku przykładów kontaktujących się belek. Wzięto pod uwagę dokładność obliczeń, wyniki porównano z pełną analizą trójwymiarową wykonaną za pomocą programu ABAQUS. Porównano także długość kodu i czas obliczeń. Te kryteria pozwoliły stwierdzić, że w przypadku kontaktu między belkami metoda mnożników Lagrange’a jest bardziej atrakcyjna niż metoda współczynnika kary.

7

Stochastyczne modelowanie klasyfikacji przepływowej

Otwinowski H., Pastucha L., Żukov V.P., Šorin R.A.

Zeszyty Naukowe. Inżynieria Chemiczna i Procesowa / Politechnika Łódzka

|

2000

|

Z. 28

165-172

PL

W artykule przedstawiono stochastyczny model procesu klasyfikacji przepływowej. Przedmiotem modelowania był rurowy klasyfikator grawitacyjny. W rozpatrywanym modelu zastosowano równanie Maxwella-Boltzmanna dla określenia funkcji rozkładu prędkości ziaren oraz równanie uogólnionej entropii w ujęciu statystycznym. Wykorzystano również twierdzenie, że uogólniona entropia rośnie w czasie do wartości maksymalnej; wartość ta odpowiada stanowi równowagi, który charakteryzuje się największym prawdopodobieństwem. Otrzymany układ równań można rozwiązać metodą mnożników Lagrange'a. W artykule przedstawiono również wyniki eksperymentalnej weryfikacji modelu klasyfikacji przepływowej.

EN

In the paper stochastic model of flow classification process is presented. The perpendicular gravitational classifier was the object of modelling. In the model of this paper the Maxwell-Boltzmann equation is used for determination of particles velocity distribution and equation of generalised statistical entropy. The principle of maximum informational entropy is used, too. This value corresponds to such state of equilibrium, which characterises by greatest probability. System of given equations can be solving with the method of Lagrange's multipliers. In the paper the experimental verification results of flow classification model are also presented.