【摘要】：本文論述了機(jī)構(gòu)學(xué)研究現(xiàn)狀，重點(diǎn)探討了全鉸鏈N桿組的機(jī)構(gòu)型綜合，提出了一種桿組的拓?fù)鋱D繪制方法；提出變胞元桿組概念、基于基本桿組和變胞元桿組的變胞機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)理論；對(duì)基本4桿組和變胞元4桿組進(jìn)行包含移動(dòng)副的構(gòu)型綜合分析；探討高級(jí)別桿組的非線性方程組解法，實(shí)驗(yàn)論證了4桿組構(gòu)型綜合理論，，研制完成基于桿組法構(gòu)建的機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)學(xué)分析軟件。 （1）在已有研究的基礎(chǔ)上，本文首先計(jì)算分析并推導(dǎo)出桿組的特征值，提出了一種桿組拓?fù)鋱D的繪制原則�；谟邢薜臈U組特征值組合，采用拓?fù)鋱D法對(duì)1環(huán)以內(nèi)、不包含5元以上構(gòu)件的2至10桿組進(jìn)行了構(gòu)型綜合，列表給出了這些全鉸鏈桿組的拓?fù)鋱D和結(jié)構(gòu)圖。通過對(duì)比桿組特征值和桿組結(jié)構(gòu)圖譜，可快速準(zhǔn)確地判別結(jié)構(gòu)復(fù)雜機(jī)構(gòu)的級(jí)別，利于后續(xù)采用桿組模塊化運(yùn)動(dòng)學(xué)分析求解。提出了桿組構(gòu)型的數(shù)組表示法，并列出了構(gòu)型表，實(shí)現(xiàn)了桿組的數(shù)字化表示。通過實(shí)例分析了上述理論方法的正確性。 （2）提出桿組構(gòu)型綜合的實(shí)用可動(dòng)型理論，對(duì)4A桿組和4B桿組提出了一種新的、直觀的命名方法，通過桿組名稱可直觀地獲得桿組結(jié)構(gòu)構(gòu)型�；趯�(shí)用可動(dòng)型進(jìn)一步分析和論證4A桿組有16種、4B桿組有21種構(gòu)型綜合。 結(jié)合目前變胞機(jī)構(gòu)的研究熱點(diǎn)，提出變胞元桿組的概念，提出基于基本桿組和變胞元桿組的變胞機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)方法、變胞方式等理論，舉例分析了變胞元桿組的蛻化和衍生原理，分析確定變胞元4A桿組、變胞元4B桿組構(gòu)型綜合分別為66種和70種，并列表給出其結(jié)構(gòu)圖。以上研究為機(jī)構(gòu)學(xué)的理論拓展和變胞機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)、開發(fā)應(yīng)用提供了可行的理論方法和詳實(shí)的圖表數(shù)據(jù)。 （3）完成了基于桿組法構(gòu)建的機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)學(xué)分析系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)，闡述系統(tǒng)整體設(shè)計(jì)思路，以及關(guān)鍵技術(shù)，如4桿組的非線性方程組解法、所有2，4桿組的歸一化求解實(shí)現(xiàn)、含附加桿的機(jī)構(gòu)組建、桿組或構(gòu)件不同聯(lián)入方式的信息處理、多自由度機(jī)構(gòu)仿真預(yù)運(yùn)行、提出高級(jí)別桿組可行域的概念、利用機(jī)構(gòu)初始構(gòu)態(tài)信息作為迭代初值去求解位移模塊，較好地解決了非線性方程組求解對(duì)迭代初值的依賴性等�；跅U組法構(gòu)建的機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)學(xué)分析系統(tǒng)，從仿真實(shí)驗(yàn)的角度論證了4桿組基于實(shí)用可動(dòng)性的構(gòu)型綜合結(jié)論的正確性，同時(shí)為廣大機(jī)構(gòu)學(xué)者提供了一款能快速建模、運(yùn)動(dòng)學(xué)分析和信息顯示輸出的便捷工具軟件。 （4）最后結(jié)合作者創(chuàng)新設(shè)計(jì)的斗牛士健身車、救援變形金剛等作品，運(yùn)用桿組法進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析，使用該軟件進(jìn)行機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)學(xué)分析，實(shí)驗(yàn)表明，該系統(tǒng)容錯(cuò)性強(qiáng)、分析計(jì)算快速準(zhǔn)確，具有較好的實(shí)用價(jià)值。
【學(xué)位授予單位】：武漢科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2012
【分類號(hào)】：TH112

【引證文獻(xiàn)】

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前1條

1 鄧文竹;三自由度混合驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)構(gòu)型綜合與應(yīng)用研究[D];中北大學(xué);2014年

本文編號(hào)：2592288