傳統(tǒng)的機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)有幾何法和解析法。幾何法直觀形象,幾何關(guān)系清晰,但存在作圖誤差,設(shè)計(jì)精度低;解析法直觀性差,但設(shè)計(jì)精度高,利于編制程序求解。在對(duì)某一特定機(jī)構(gòu)進(jìn)行參數(shù)分析時(shí),可使用CAD軟件建模,進(jìn)而進(jìn)行機(jī)構(gòu)分析。為分析機(jī)構(gòu)而進(jìn)行三維建模耗工耗時(shí),部分CAD軟件雖然具備骨架功能,但操作仍較繁瑣。基于桿組理論的機(jī)構(gòu)仿真程序要求用戶(hù)熟悉桿組分解,并且不能夠求解程序中沒(méi)有的桿組,具有先天缺陷。本文在不依賴(lài)桿組,以單個(gè)構(gòu)件為基本元素的通用平面機(jī)構(gòu)仿真的基礎(chǔ)上,提出了一種將符號(hào)計(jì)算運(yùn)用在求解運(yùn)動(dòng)學(xué)約束方程中的具體實(shí)現(xiàn)方式,并在此基礎(chǔ)上編寫(xiě)了基于C++面向?qū)ο缶幊谭椒ㄔO(shè)計(jì)的求解器,可作為通用的線性、非線性及不定方程組解算工具。求解算法可求解任意桿組級(jí)別及多原動(dòng)件的平面連桿機(jī)構(gòu)。研究了Win32窗口封裝技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用,設(shè)計(jì)了平面連桿機(jī)構(gòu)系統(tǒng)的編輯交互方式,實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)學(xué)方程組的程序自動(dòng)列式求解,以求解器為核心編寫(xiě)了平面連桿機(jī)構(gòu)仿真程序。求解結(jié)果可反饋到程序界面實(shí)現(xiàn)機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)仿真動(dòng)畫(huà),并且輸出位移、速度、加速度線圖及數(shù)據(jù)。提出了多線程技術(shù)在機(jī)構(gòu)仿真動(dòng)畫(huà)程序編制中的應(yīng)用。最后以牛頭刨床六桿機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)學(xué)分析為例介... 

【文章來(lái)源】：西南交通大學(xué)四川省 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁(yè)數(shù)】：79 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

–1固定矩陣法與符號(hào)矩陣法對(duì)比

圖 2–2 總體求解過(guò)程在方程組類(lèi)內(nèi)部，方程組將方程字符串解析為表達(dá)式樹(shù)，表達(dá)式樹(shù)進(jìn)行符號(hào)求導(dǎo)得到由表達(dá)式樹(shù)組成的 Jacobian 矩陣。Jabobian 矩陣及方程組均代入數(shù)值得到線性方程組，利用高斯消元中的列主元消元法得到Δ向量，同時(shí)判斷出 Jacobian 矩陣的奇異性。根據(jù)Δ向量進(jìn)行收斂判斷，若Δ向量大于設(shè)定值則繼續(xù)迭代。迭代終止得到求解結(jié)果。過(guò)程如圖 2–3 所示。

西南交通大學(xué)碩士研究生學(xué)位論文 圖 2–2 總體求解過(guò)程程組類(lèi)內(nèi)部，方程組將方程字符串解析為表達(dá)式樹(shù)，表達(dá)式樹(shù)進(jìn)行符式樹(shù)組成的 Jacobian 矩陣。Jabobian 矩陣及方程組均代入數(shù)值得到線消元中的列主元消元法得到Δ向量，同時(shí)判斷出 Jacobian 矩陣的奇異行收斂判斷，若Δ向量大于設(shè)定值則繼續(xù)迭代。迭代終止得到求解結(jié)3 所示。

【參考文獻(xiàn)】：
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