本文關(guān)鍵詞：柔順機(jī)構(gòu)中多拐點(diǎn)大變形梁的橢圓積分求解新方法，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：柔順機(jī)構(gòu)(Compliant Mechanism)是一種利用機(jī)構(gòu)構(gòu)件自身的柔性變形來完成運(yùn)動(dòng)和力的傳遞及轉(zhuǎn)換的新型機(jī)構(gòu)。相較于傳統(tǒng)剛性機(jī)構(gòu)，柔順機(jī)構(gòu)在降低成本和提高性能方面有許多優(yōu)點(diǎn)，它能減少零件數(shù)目，縮短裝配時(shí)間，簡化制造過程，降低機(jī)構(gòu)的摩擦、磨損和噪聲。因此，，柔順機(jī)構(gòu)引起了學(xué)者們的廣泛興趣，成為世界范圍內(nèi)新興的研究領(lǐng)域。 由于柔順機(jī)構(gòu)中梁的大變形具有幾何非線性，因此對(duì)其分析通常是復(fù)雜的。目前對(duì)于梁末端轉(zhuǎn)角θ在區(qū)間[-πφ+,φ](φ是末端受力的角度)之內(nèi)的研究相對(duì)比較成熟，對(duì)于梁末端轉(zhuǎn)角θ超過區(qū)間[-πφ+,φ](φ是末端受力的角度)有一個(gè)拐點(diǎn)以及多拐點(diǎn)的問題，應(yīng)用有限元方法，Adomian分解法求解時(shí)效率低耗時(shí)長，應(yīng)用橢圓積分法求解時(shí)首先要確定載荷類型再運(yùn)用對(duì)應(yīng)的方程求解，計(jì)算過程復(fù)雜。 本文提出一種橢圓積分解決多拐點(diǎn)大變形梁問題的方法，這種方法適用于任意的梁末端轉(zhuǎn)角和任意末端載荷的情況，并且確定了拐點(diǎn)在大變形梁上的位置。應(yīng)用伯努利-歐拉方程得到柔順機(jī)構(gòu)中大變形梁的撓度方程，分別得到存在拐點(diǎn)和不存在拐點(diǎn)兩種情況的方程。通過把帶有拐點(diǎn)的和不帶有拐點(diǎn)的大變形梁方程均拆分為兩部分，在計(jì)算撓度方程時(shí)候不用考慮拐點(diǎn)問題，大大簡化了大變形梁的撓度方程。運(yùn)用橢圓積分改寫大變形梁方程，使之變成帶有橢圓積分的大變形梁撓度方程。通過求解改寫后大變形梁撓度方程，解決柔順機(jī)構(gòu)大變形梁問題。通過分別求解單拐點(diǎn)和多拐點(diǎn)大變形梁驗(yàn)證本文提出的柔順機(jī)構(gòu)中多拐點(diǎn)大變形梁的橢圓積分求解新方法，應(yīng)用這種新方法對(duì)局部柔順?biāo)臈U機(jī)構(gòu)、環(huán)形導(dǎo)向柔順機(jī)構(gòu)和曲柄滑塊柔順機(jī)構(gòu)進(jìn)行分析，通過與有限元方法比較，證明了求解大變形梁任意末端轉(zhuǎn)角以及出現(xiàn)多拐點(diǎn)的情況時(shí)，本文提出的方法計(jì)算效率高于有限元方法。
【關(guān)鍵詞】：柔順機(jī)構(gòu) 多拐點(diǎn) 大變形 橢圓積分 懸臂梁
【學(xué)位授予單位】：北京工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號(hào)】：TH112
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第1章 緒論9-25
• 1.1 研究背景及意義9-10
• 1.2 研究狀況10-24
• 1.2.1 柔順機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)學(xué)及運(yùn)動(dòng)學(xué)14-19
• 1.2.2 柔順機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)19-21
• 1.2.3 柔順機(jī)構(gòu)的動(dòng)力學(xué)21-24
• 1.3 本文研究內(nèi)容24-25
• 第2章 大變形梁的撓度方程及其橢圓積分求解方法25-41
• 2.1 引言25
• 2.2 梁撓度方程25-28
• 2.3 橢圓積分函數(shù)28-29
• 2.4 用橢圓積分改寫撓度方程29-40
• 2.5 本章小結(jié)40-41
• 第3章 大變形梁分析41-59
• 3.1 引言41
• 3.2 單拐點(diǎn)大變形梁41-44
• 3.3 兩個(gè)拐點(diǎn)的大變形梁44-52
• 3.4 多拐點(diǎn)大變形梁52-58
• 3.5 本章小結(jié)58-59
• 第4章 柔順機(jī)構(gòu)分析59-81
• 4.1 局部柔順?biāo)臈U機(jī)構(gòu)59-64
• 4.2 環(huán)形導(dǎo)向柔順機(jī)構(gòu)64-71
• 4.3 曲柄滑塊柔順機(jī)構(gòu)71-79
• 4.4 本章小結(jié)79-81
• 結(jié)論81-83
• 參考文獻(xiàn)83-89
• 攻讀碩士學(xué)位期間所發(fā)表的學(xué)術(shù)論文89-91
• 致謝91

【參考文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前2條

1 王紀(jì)武,陳懇,李嘉,劉峰;典型柔性鉸鏈精度性能的研究[J];清華大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2001年11期

2 吳鷹飛,周兆英;柔性鉸鏈的應(yīng)用[J];中國機(jī)械工程;2002年18期

  本文關(guān)鍵詞：柔順機(jī)構(gòu)中多拐點(diǎn)大變形梁的橢圓積分求解新方法，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號(hào)：294725