本文關(guān)鍵詞：一種冗余驅(qū)動(dòng)并聯(lián)模塊的剛度分析及剛度優(yōu)化

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【摘要】：本文密切結(jié)合飛機(jī)制造、水下管道修復(fù)等領(lǐng)域?qū)嚢枘Σ梁秆b備的重要需求，在國(guó)家自然科學(xué)基金等項(xiàng)目資助下，側(cè)重研究了一種新型五坐標(biāo)混聯(lián)作業(yè)單元的冗余驅(qū)動(dòng)并聯(lián)模塊的位置逆解、廣義雅可比矩陣、剛度分析及剛度優(yōu)化設(shè)計(jì)問題。本文主要研究成果如下： 1位置逆解與廣義雅可比矩陣。根據(jù)該冗余驅(qū)動(dòng)并聯(lián)模塊的機(jī)械結(jié)構(gòu)組成及工作原理，借助矢量法實(shí)現(xiàn)3-UPSUPP機(jī)構(gòu)的逆位置分析；應(yīng)用螺旋理論，分別建立該模塊的驅(qū)動(dòng)子雅可比矩陣、約束子雅可比矩陣及廣義雅可比矩陣。 2剛度建模。應(yīng)用螺旋理論建立該模塊的驅(qū)動(dòng)剛度矩陣，并通過重構(gòu)單位力螺旋及單位運(yùn)動(dòng)螺旋，獲得了物理含義清晰的約束剛度矩陣，進(jìn)而建立整機(jī)剛度解析模型；針對(duì)典型位姿，借助商用軟件開展有限元分析，驗(yàn)證上述解析模型的有效性；在此基礎(chǔ)上，預(yù)估該模塊的全域剛度性能分布規(guī)律。 3剛度優(yōu)化設(shè)計(jì)。選取適宜的全域剛度性能評(píng)價(jià)指標(biāo)，借助靈敏度分析，深入研究各零部件截面參數(shù)對(duì)該模塊末端各向剛度性能的影響規(guī)律，從而確定關(guān)鍵設(shè)計(jì)參數(shù)；以全域剛度性能評(píng)價(jià)指標(biāo)最優(yōu)為目標(biāo)函數(shù)，，施以工程約束，借助改進(jìn)遺傳算法進(jìn)行了多目標(biāo)優(yōu)化設(shè)計(jì)；在此基礎(chǔ)上，借助商用軟件開展有限元分析，驗(yàn)證了上述剛度優(yōu)化設(shè)計(jì)方法的有效性。 本文的研究成果為該混聯(lián)構(gòu)型攪拌摩擦焊裝備的物理樣機(jī)開發(fā)提供了理論依據(jù)。
【學(xué)位授予單位】：天津大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號(hào)】：TH112

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前6條

1 欒國(guó)紅;攪拌摩擦焊在中國(guó)的發(fā)展[J];電焊機(jī);2004年S1期

2 陳俊,王立平,張華,唐曉強(qiáng);平面2自由度并聯(lián)構(gòu)型靜剛度分析和設(shè)計(jì)[J];機(jī)械工程學(xué)報(bào);2005年07期

3 魏永庚,王知行;并聯(lián)機(jī)床結(jié)構(gòu)靜剛度的有限元分析[J];機(jī)械與電子;2004年01期

4 劉悅;汪勁松;王立平;;重型混聯(lián)機(jī)床XNZH2430的靜剛度優(yōu)化[J];清華大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2006年08期

5 孫濤;宋軼民;李永剛;董罡;;一類四自由度混聯(lián)可重構(gòu)主模塊的全域靜剛度預(yù)估[J];天津大學(xué)學(xué)報(bào);2010年11期

6 ;PERFORMANCE ANALYSIS AND KINEMATIC DESIGN OF PURE TRANSLATIONAL PARALLEL MECHANISM WITH VERTICAL GUIDE-WAYS[J];Chinese Journal of Mechanical Engineering;2006年02期

本文編號(hào)：1258324