本文關(guān)鍵詞：折紙型變胞機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析方法及其應(yīng)用研究

  更多相關(guān)文章： 變胞機(jī)構(gòu) 折紙 可展曲面 太陽翼 結(jié)構(gòu)分析 自由度分析

【摘要】：變胞機(jī)構(gòu)是一類在連續(xù)運(yùn)動(dòng)過程中自由度和拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)可變且能根據(jù)不同工作任務(wù)改變約束特征的新型機(jī)構(gòu)。變胞機(jī)構(gòu)的這些特點(diǎn)使得對(duì)它的結(jié)構(gòu)分析和設(shè)計(jì)中存在一定的困難,對(duì)變胞機(jī)構(gòu)的研究將有助于開拓機(jī)構(gòu)創(chuàng)新設(shè)計(jì)新思路和新方法,同時(shí)變胞機(jī)構(gòu)在航空航天領(lǐng)域、機(jī)器人、制造系統(tǒng)和玩具行業(yè)等都有廣泛的應(yīng)用前景。本文結(jié)合可展曲面的相關(guān)理論來研究折紙型變胞機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)分析方法及其在太陽翼中的應(yīng)用。以變拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和變自由度這兩個(gè)變胞機(jī)構(gòu)的主要特征為切入點(diǎn)展開研究,提出了新的拓?fù)渚仃嚭途仃囎儞Q公式來描述變胞過程并運(yùn)用螺旋理論結(jié)合機(jī)構(gòu)幾何參數(shù)模型的方法分析自由度,還利用折紙型變胞機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)優(yōu)點(diǎn)設(shè)計(jì)出變胞太陽翼。本文首先研究基于可展曲面的折紙型變胞機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)描述與構(gòu)型分析方法。揭示了可展曲面、折紙和變胞機(jī)構(gòu)三者之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系,提出利用可展曲面的相關(guān)理論研究折紙型變胞機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)。尋找到不同折紙型機(jī)構(gòu)構(gòu)型的幾何特征并提煉出對(duì)應(yīng)的幾何約束方程,通過可展曲面參數(shù)方程和幾何約束方程建立機(jī)構(gòu)的幾何參數(shù)模型并構(gòu)造新的拓?fù)渚仃嚭途仃囎儞Q公式分析變胞過程,給折紙型變胞機(jī)構(gòu)的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)提供了理論基礎(chǔ)。其次,利用螺旋理論來研究折紙型機(jī)構(gòu)的自由度分析方法。運(yùn)用螺旋理論分析簡單折紙型機(jī)構(gòu)的自由度,針對(duì)復(fù)雜折紙型機(jī)構(gòu)存在大量過約束的現(xiàn)象,提出幾何參數(shù)模型與螺旋理論相結(jié)合的方法分析機(jī)構(gòu)的過約束數(shù)目并計(jì)算其自由度。建立折紙型機(jī)構(gòu)自由度的分析方法有助于變胞機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析與設(shè)計(jì)。最后,將折紙型變胞機(jī)構(gòu)應(yīng)用于太陽翼基板構(gòu)型的設(shè)計(jì)中。闡述了太陽翼基板的構(gòu)成方式,說明了折紙型機(jī)構(gòu)分析方法適用于太陽翼基板構(gòu)型分析,指出了現(xiàn)有太陽翼基板構(gòu)型設(shè)計(jì)中存在的不足,設(shè)計(jì)出具有單自由度、折展比大、模塊化的變胞太陽翼。
【關(guān)鍵詞】：變胞機(jī)構(gòu) 折紙 可展曲面 太陽翼 結(jié)構(gòu)分析 自由度分析
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工業(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
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第1章 緒論9-16
• 1.1 課題來源9
• 1.2 課題的背景和意義9-11
• 1.3 國內(nèi)外相關(guān)的研究現(xiàn)狀及分析11-14
• 1.3.1 變胞機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析方法研究11-13
• 1.3.2 變胞機(jī)構(gòu)的應(yīng)用現(xiàn)狀13-14
• 1.4 本文的主要研究內(nèi)容14-16
• 第2章 折紙型變胞機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)描述方法16-37
• 2.1 可展曲面簡介16-17
• 2.2 可展曲面與變胞機(jī)構(gòu)之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系17-19
• 2.3 基于可展曲面的折紙型機(jī)構(gòu)幾何參數(shù)模型的建立19-25
• 2.3.1 基本構(gòu)型分析20-22
• 2.3.2 三浦折疊機(jī)構(gòu)幾何參數(shù)模型的建立22-25
• 2.4 折紙型變胞機(jī)構(gòu)的變胞方式25-36
• 2.4.1 構(gòu)件間連接關(guān)系改變25-30
• 2.4.2 構(gòu)件耦合與拆分30-34
• 2.4.3 運(yùn)動(dòng)副特征改變34-36
• 2.5 本章小結(jié)36-37
• 第3章 基于螺旋理論的折紙型機(jī)構(gòu)自由度分析方法37-57
• 3.1 螺旋理論簡介37-40
• 3.1.1 基礎(chǔ)知識(shí)37-38
• 3.1.2 自由度計(jì)算方法38-40
• 3.2 簡單折紙型機(jī)構(gòu)的自由度分析40-49
• 3.2.1 一般柱面型機(jī)構(gòu)的自由度分析40-42
• 3.2.2 柱面型奇異機(jī)構(gòu)的自由度分析42-44
• 3.2.3 一般錐面型機(jī)構(gòu)的自由度分析44-46
• 3.2.4 錐面型奇異機(jī)構(gòu)的自由度分析46-49
• 3.3 復(fù)雜折紙型機(jī)構(gòu)的自由度分析49-56
• 3.3.1 多柱面型機(jī)構(gòu)的自由度分析49-53
• 3.3.2 多錐面型機(jī)構(gòu)的自由度分析53-55
• 3.3.3 錐面柱面組合型機(jī)構(gòu)的自由度分析55-56
• 3.4 本章小結(jié)56-57
• 第4章 變胞太陽翼的設(shè)計(jì)57-69
• 4.1 太陽翼基板的構(gòu)型分析57-62
• 4.1.1 太陽翼基板的基本構(gòu)型分析58-59
• 4.1.2 現(xiàn)有太陽翼基板的構(gòu)型分析59-62
• 4.2 變胞太陽翼基板的構(gòu)型設(shè)計(jì)62-65
• 4.2.1 變胞太陽翼基板構(gòu)型分析63-64
• 4.2.2 變胞太陽翼基板構(gòu)型的自由度分析64-65
• 4.3 變胞太陽翼展開機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)65-66
• 4.4 變胞太陽翼的整體分析66-67
• 4.5 本章小結(jié)67-69
• 結(jié)論69-70
• 參考文獻(xiàn)70-73
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文及其它成果73-75
• 致謝75

【參考文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前3條

1 李樹軍;戴建生;;基于Assur桿組元素的平面機(jī)構(gòu)的拓?fù)涿枋鯷J];機(jī)械工程學(xué)報(bào);2011年19期

2 潘宇晨;蔡敢為;王紅州;高德中;戴建生;;具有變胞功能的電動(dòng)裝載機(jī)構(gòu)構(gòu)態(tài)進(jìn)化拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)分析與基因建模[J];機(jī)械工程學(xué)報(bào);2014年01期

3 李樹軍;戴建生;;變胞機(jī)構(gòu)的構(gòu)態(tài)變換矩陣與運(yùn)動(dòng)副方位變胞[J];中國機(jī)械工程;2010年14期

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本文編號(hào)：954294