柔順可重構機構幾何建模策略與設計理論研究
發(fā)布時間:2017-05-27 15:10
本文關鍵詞:柔順可重構機構幾何建模策略與設計理論研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:柔順機構由于是依靠機構中柔性部件的形變進而完成相應運動和力的傳遞,因而與剛性機構相比,柔順機構具有能減少裝配時間、間隙和磨損等方面的優(yōu)點。柔順機構的研究對豐富其應用有著重要意義。在此,本文通過建立柔順可重構機構的數學模型并對其結構的柔順特性進行分析和研究,提出了對應的柔順可重構機構設計理論和方法,對滿足特定條件下的柔順機構的設計具有重要意義。其中主要包括:柔順機構的數學理論模型的建立;柔順機構的柔順特性的研究;柔順機構可重構結構設計策略的研究等。首先,選取經典梁理論作為柔順機構的物理模型。然后建立對應的結構剛度矩陣并研究其擴展方法,從而組合出不同結構形式的柔順機構模型。利用得到柔順機構模型的剛度矩陣進一步獲取其柔度矩陣并從中提取出對應的柔順特征參數,以此來表征該結構的柔順特性。其次,構建包括:直梁、彎梁及其串聯、并聯組合形式在內的基礎柔順機構。并以此為基礎分析其柔順特性。然后分別研究其不同的幾何尺寸參數和結構參數的變化對其柔順特征參數的影響。根據所得的曲線和云圖總結其規(guī)律,為柔順機構的設計積累經驗。再次,通過研究柔順機構的柔順特性總結并提出其設計策略。并針對不同的應用情況提出了匹配法、變換法、分解法和兩點綜合設計。并針對每種方法詳細列出其理論推導過程及分析步驟。最后,針對給定的柔順機構設計問題,利用上述提出的柔順機構設計方法,展開可重構機構的設計。根據具體的設計實例需求,設計其對應的柔順機構。并在基礎柔順機構的可重構區(qū)域內為其構建多重設計方案。然后通過有限元軟件進行建模和分析,對上述設計方案進行驗證。
【關鍵詞】:柔順機構 柔順特征參數 柔度矩陣 可重構機構
【學位授予單位】:大連工業(yè)大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2016
【分類號】:TH112
【目錄】:
- 摘要3-4
- Abstract4-8
- 第一章 緒論8-16
- 1.1 柔順機構簡介8-10
- 1.2 柔順機構的研究現狀10-12
- 1.2.1 部分柔順機構研究現狀10-11
- 1.2.2 全柔順機構研究11-12
- 1.3 柔順機構的應用12-13
- 1.4 本文的研究目的和意義13-14
- 1.5 本文工作的主要內容及安排14-16
- 第二章 柔順機構數學模型的選取及推導16-31
- 2.1 柔順機構的理論基礎16-18
- 2.2 柔順機構模型的剛度矩陣的推導18-21
- 2.3 剛度矩陣擴展方式的選取21-22
- 2.4 結構柔度矩陣的推導22-24
- 2.5 提取柔順特性參數并加以驗證24-27
- 2.6 構建基礎柔順機構27
- 2.7 本章小結27-31
- 第三章 柔順機構結構參數對其柔順特性參數影響的分析31-51
- 3.1 結構參數對串聯柔順機構柔順特征參數的影響31-41
- 3.1.1 兩個直梁串聯的柔順機構31-36
- 3.1.2 直梁與彎梁串聯的柔順機構36-41
- 3.2 結構參數對并聯柔順機構柔順特征參數的影響41-50
- 3.2.1 兩個直梁并聯的柔順機構41-45
- 3.2.2 直梁與彎梁并聯的柔順機構45-50
- 3.3 本章小結50-51
- 第四章 柔順機構的設計策略與分析步驟51-61
- 4.1 匹配法51-53
- 4.2 變換法53-55
- 4.2.1 已知機構的變換54
- 4.2.2 基于匹配法的變換54-55
- 4.3 分解法55-57
- 4.4 柔順機構的兩點間綜合設計方法57-59
- 4.5 本章小結59-61
- 第五章 柔順可重構機構的設計實例61-71
- 5.1 匹配法的柔順機構的設計61-63
- 5.2 變換法63-66
- 5.2.1 已知機構的變換63-64
- 5.2.2 基于匹配法的變換64-66
- 5.3 目標分解法的柔順機構的設計66-68
- 5.4 柔順機構的兩點綜合設計68-70
- 5.5 本章小結70-71
- 第六章 結論與展望71-73
- 6.1 本文工作的總結71-72
- 6.2 未來工作的展望72-73
- 參考文獻73-77
- 致謝77-78
- 附錄A 柔順特性參數的對比驗證圖表78-79
- 附錄B 柔順機構設計實例的可重構方案79-82
- 攻讀碩士學位期間發(fā)表的論文82
【參考文獻】
中國期刊全文數據庫 前10條
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,本文編號:400344
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