在機械工程領(lǐng)域,由于產(chǎn)品結(jié)構(gòu)和功能復(fù)雜性的增加,研究機械性能的模擬加載技術(shù)的重要性越來越受到人們的重視。直線電磁模擬加載試驗臺是用來研究具有直線運動形式的結(jié)構(gòu)的性能特性的實驗裝置。對該試驗臺進(jìn)行動力平衡研究可以從設(shè)計上減少振動和疲勞失效,對于提高模擬加載系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性具有重要意義。本文基于機構(gòu)綜合動力平衡理論,對直線電磁模擬加載試驗臺六桿機構(gòu)進(jìn)行了綜合動力平衡優(yōu)化,本文工作如下:首先,介紹了本課題組自行研制的直線電磁模擬加載試驗臺的被試系統(tǒng)、加載系統(tǒng)、傳動機構(gòu)和測控系統(tǒng)的組成和原理。其次,利用線性獨立向量法推導(dǎo)了試驗臺六桿機構(gòu)完全平衡的條件,證明了本六桿機構(gòu)不適合進(jìn)行振動力完全平衡。接下來對機構(gòu)進(jìn)行綜合動力平衡時需要用到的各項運動學(xué)參數(shù)進(jìn)行了求解,設(shè)計分析了要施加的配重的結(jié)構(gòu)和參數(shù)。然后,求解了試驗臺的各項動平衡指標(biāo),分析了機構(gòu)的動力學(xué)狀態(tài),建立了以振動力、振動力矩和輸入扭矩的均方根為動平衡指標(biāo)的綜合動力平衡方程,利用MATLAB中的多種優(yōu)化求解方式對綜合動力平衡方程進(jìn)行了多目標(biāo)優(yōu)化,并對各種優(yōu)化方法及其優(yōu)化結(jié)果進(jìn)行對比,得到了滿足優(yōu)化目標(biāo)的配重參數(shù)。最后,對六桿機構(gòu)在進(jìn)行了綜合動力...

【文章頁數(shù)】：84 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
1 緒論
    1.1 研究背景與意義
    1.2 模擬加載技術(shù)研究現(xiàn)狀
    1.3 機構(gòu)動平衡國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.3.1 機構(gòu)動平衡的研究現(xiàn)狀
        1.3.2 機構(gòu)綜合動力平衡的研究現(xiàn)狀
    1.4 本文主要研究內(nèi)容
2 直線電磁模擬加載試驗臺的結(jié)構(gòu)與測控原理
    2.1 引言
    2.2 直線電磁模擬加載試驗臺的結(jié)構(gòu)
        2.2.1 試驗臺整體結(jié)構(gòu)
        2.2.2 被試系統(tǒng)組成
        2.2.3 加載系統(tǒng)組成
        2.2.4 傳動結(jié)構(gòu)組成
        2.2.5 測控系統(tǒng)組成
    2.3 試驗臺的運行狀況與存在問題
    2.4 本章小結(jié)
3 試驗臺的完全平衡與平衡參數(shù)分析
    3.1 引言
    3.2 試驗臺六桿機構(gòu)振動力完全平衡分析
        3.2.1 六桿機構(gòu)振動力的平衡前提
        3.2.2 六桿機構(gòu)振動力的完全平衡
    3.3 六桿機構(gòu)動力平衡的參數(shù)準(zhǔn)備
        3.3.1 六桿機構(gòu)運動學(xué)分析
        3.3.2 平衡配重的分析與設(shè)計
    3.4 本章小結(jié)
4 試驗臺的動力學(xué)與綜合動力平衡分析
    4.1 引言
    4.2 六桿機構(gòu)動平衡指標(biāo)的分析
    4.3 六桿機構(gòu)動平衡的動態(tài)靜力學(xué)分析
        4.3.1 六桿機構(gòu)的動力學(xué)方程
        4.3.2 機構(gòu)動力學(xué)方程的求解
    4.4 六桿機構(gòu)動平衡的分析與計算
        4.4.1 機構(gòu)動平衡指標(biāo)的對比
        4.4.2 機構(gòu)綜合動力平衡方程的建立
    4.5 綜合動力平衡方程的優(yōu)化與分析
        4.5.1 Fmincon函數(shù)
        4.5.2 Optimization tool工具箱
        4.5.3 優(yōu)化方法的對比
    4.6 綜合動力平衡的結(jié)果
    4.7 本章小結(jié)
5 綜合動力平衡對試驗臺六桿機構(gòu)性能影響的分析
    5.1 引言
    5.2 綜合動力平衡對動平衡指標(biāo)的影響
        5.2.1 振動力的變化情況
        5.2.2 振動力矩和慣性輸入扭矩的變化情況
        5.2.3 慣性引起運動副反力的變化情況
    5.3 綜合動力平衡對運動副反力的影響
        5.3.1 運動副反力的變化情況
        5.3.2 鉸鏈D銷軸的校核與重新設(shè)計
    5.4 綜合動力平衡對機構(gòu)固有頻率的影響
        5.4.1 Simulation模態(tài)分析
        5.4.2 模態(tài)分析結(jié)果的分析
    5.5 本章小結(jié)
6 總結(jié)與展望
    6.1 本文主要工作總結(jié)
    6.2 展望
致謝
參考文獻(xiàn)



本文編號：3908612