本文選題：柔性機(jī)械臂　切入點(diǎn)：懸臂梁模型　出處：《振動與沖擊》2017年19期

【摘要】：為了提高假設(shè)模態(tài)法建立動力學(xué)模型的精確性,研究了將柔性機(jī)械臂簡化為更精確的懸臂梁模型的問題。通過分析不同邊界條件對Euler-Bernoulli懸臂梁橫向振動的影響規(guī)律,將懸臂梁自由端的剪力邊界條件具體化為集中質(zhì)量和拉伸彈簧,彎矩邊界條件具體化為扭轉(zhuǎn)彈簧和轉(zhuǎn)動慣性元件,得到了各種邊界條件下懸臂梁的模態(tài)頻率和模態(tài)振型的變化規(guī)律。結(jié)果表明添加邊界條件的懸臂梁模型可以更好地表示柔性機(jī)械臂的模態(tài)振動,因此可以提高假設(shè)模態(tài)法建立的動力學(xué)模型的精確性。針對柔性機(jī)械臂之間模態(tài)振動耦合較強(qiáng),添加邊界條件無法表示柔性機(jī)械臂模態(tài)頻率的變化規(guī)律,提出了修正當(dāng)量密度的方法。最后給出了邊界條件和修正當(dāng)量密度的迭代計(jì)算方法,并用ANSYS和ADAMS聯(lián)合仿真分析了由驅(qū)動關(guān)節(jié)和自由關(guān)節(jié)連接的二連桿柔性機(jī)械臂模型對應(yīng)的模態(tài)振動,驗(yàn)證了計(jì)算方法的正確性。
[Abstract]:In order to improve the accuracy of the dynamic model established by the hypothetical modal method, the problem of simplifying the flexible manipulator into a more accurate cantilever model is studied. The influence of different boundary conditions on the transverse vibration of the Euler-Bernoulli cantilever beam is analyzed. The shear boundary conditions at the free end of the cantilever beam are concretely converted into concentrated mass and tension springs, and the moment boundary conditions are concretely transformed into torsional springs and rotational inertia elements. The modal frequencies and modal modes of the cantilever beam are obtained under various boundary conditions. The results show that the cantilever model with boundary conditions can better represent the modal vibration of the flexible manipulator. Therefore, the accuracy of the dynamic model established by the hypothetical modal method can be improved. In view of the strong coupling of modal vibration between flexible manipulators, the addition of boundary conditions cannot represent the variation of modal frequencies of flexible manipulators. The method of modifying equivalent density is presented. Finally, the boundary conditions and iterative calculation method of modified equivalent density are given. The modal vibration corresponding to the two-link flexible manipulator model connected by the driving joint and the free joint is simulated by ANSYS and ADAMS, and the correctness of the calculation method is verified.
【作者單位】： 山東理工大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院;
【基金】：國家自然科學(xué)基金(61303006) 山東省優(yōu)秀中青年科學(xué)家科研獎(jiǎng)勵(lì)基金項(xiàng)目(BS2012ZZ009)
【分類號】：TH165

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本文編號：1669456