發(fā)布時(shí)間：2017-12-02 08:14

  本文關(guān)鍵詞：基于柔順運(yùn)動(dòng)幾何特征的可重構(gòu)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

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【摘要】：柔順機(jī)構(gòu)主要是通過機(jī)構(gòu)中柔性構(gòu)件的變形實(shí)現(xiàn)機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)和功能。與剛性機(jī)構(gòu)相比,柔順機(jī)構(gòu)具有減少裝配時(shí)間、間隙和摩擦磨損、機(jī)構(gòu)重量,提高機(jī)構(gòu)精度、減少維護(hù)、增加可靠性等方面的優(yōu)點(diǎn),滿足現(xiàn)代科技發(fā)展對(duì)機(jī)械設(shè)備的需求。就目前柔順機(jī)構(gòu)的研究情況,柔順機(jī)構(gòu)的很大部分研究是圍繞著結(jié)構(gòu)和運(yùn)動(dòng)分析以及拓?fù)鋬?yōu)化設(shè)計(jì)開展的,而在分析柔順機(jī)構(gòu)幾何運(yùn)動(dòng)特征以及柔順機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)特性,涉及的并不多。隨著機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)的柔順性要求不斷提高,機(jī)械設(shè)計(jì)需要越來越貼近實(shí)際工況,對(duì)機(jī)構(gòu)的工作特性要求不斷提高,且國(guó)內(nèi)外在柔順機(jī)構(gòu)的研究上并不豐富,本課題力圖進(jìn)行柔順機(jī)構(gòu)的基本建模理論及其結(jié)構(gòu)特性的分析研究,以其建立柔順可重構(gòu)機(jī)構(gòu)衍生的理論,且對(duì)柔順機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)具有一定借鑒意義。本文主要以分析平面柔順機(jī)構(gòu)為主要內(nèi)容,討論柔順機(jī)構(gòu)的可重構(gòu)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)問題,主要包括柔順機(jī)構(gòu)的幾何運(yùn)動(dòng)分析、柔順基本單元建立及其柔順特征分析、柔順基本單元的串并聯(lián)模型建立及其柔性分析、柔順機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。首先,根據(jù)平面柔順變形機(jī)構(gòu)模型分析其受力和變形問題,通過柔度矩陣建立二者關(guān)系式,分析柔度矩陣對(duì)變形的三個(gè)位移分量的影響,建立柔順特征和運(yùn)動(dòng)學(xué)特征的關(guān)系,并且研究由變形產(chǎn)生的三個(gè)位移分量在坐標(biāo)系下的幾何位置,分析柔順機(jī)構(gòu)變形的柔順特征和幾何特征。其次,建立四種柔順機(jī)構(gòu)的基本單元,根據(jù)研究過的柔順機(jī)構(gòu)的柔順特征和幾何特征,分別建立四種柔順機(jī)構(gòu)基本單元的模型,并根據(jù)有限元分析方法建立各自的剛度矩陣,通過剛度矩陣和柔度矩陣關(guān)系,得出其相對(duì)應(yīng)的柔度矩陣,從而分析四種柔順基本單元的柔順特征,得出各個(gè)基本單元柔順特征的關(guān)系。再次,更深一層討論柔順機(jī)構(gòu)的柔順特征,根據(jù)已完成的四種柔順基本單元去組合成的串聯(lián)以及并聯(lián)柔順機(jī)構(gòu)。分別建立串、并聯(lián)的結(jié)構(gòu)模型,根據(jù)有限元分析得方法去得出串、并聯(lián)模型的柔度矩陣,從而得出串、并聯(lián)結(jié)構(gòu)的尺寸以及位置和柔順特征關(guān)系。最后,通過以上柔順基本單元以及串并聯(lián)結(jié)構(gòu)的研究,分析幾種單元以及串并聯(lián)的可重構(gòu)區(qū)間以及可重構(gòu)構(gòu)型變化區(qū)域,討論分析可重構(gòu)衍生出的結(jié)構(gòu)性質(zhì)。
【學(xué)位授予單位】：大連工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TH112

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本文編號(hào)：1244227