本文關(guān)鍵詞：柔順雙穩(wěn)態(tài)機(jī)構(gòu)的動(dòng)力學(xué)研究

  更多相關(guān)文章： 柔順雙穩(wěn)態(tài)機(jī)構(gòu) 動(dòng)力學(xué) 建模 雙穩(wěn)態(tài)特性 動(dòng)態(tài)特性

【摘要】：科學(xué)技術(shù)和現(xiàn)代工業(yè)的迅速發(fā)展，對機(jī)械產(chǎn)品的性能提出新要求，傳統(tǒng)剛性機(jī)構(gòu)越來越不能滿足人們的需要。柔順機(jī)構(gòu)具有零件數(shù)目少、裝配時(shí)間短或無需裝配的特點(diǎn)，能夠減少構(gòu)件間的磨損、摩擦和振動(dòng)，以及提高機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)可靠性和精度等。因此，柔順機(jī)構(gòu)逐漸成為了機(jī)構(gòu)學(xué)研究的新熱點(diǎn)。柔順雙穩(wěn)態(tài)機(jī)構(gòu)則是柔順機(jī)構(gòu)研究的一個(gè)新方向。目前，國內(nèi)外對柔順雙穩(wěn)態(tài)機(jī)構(gòu)的研究主要集中在機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)學(xué)、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)等方面，而柔順雙穩(wěn)態(tài)機(jī)構(gòu)動(dòng)力學(xué)方面的研究則涉及較少。毋庸置疑，如何改善柔順雙穩(wěn)態(tài)機(jī)構(gòu)的動(dòng)態(tài)特性，對進(jìn)一步發(fā)展和完善柔順雙穩(wěn)態(tài)機(jī)構(gòu)的理論，以及拓展柔順雙穩(wěn)態(tài)機(jī)構(gòu)的應(yīng)用范圍，都具有重要的理論意義和應(yīng)用價(jià)值。 本文以平面柔順雙穩(wěn)態(tài)機(jī)構(gòu)為研究對象，探討柔順雙穩(wěn)態(tài)機(jī)構(gòu)的動(dòng)力學(xué)問題，主要研究內(nèi)容包括機(jī)構(gòu)的動(dòng)力學(xué)建模、雙穩(wěn)態(tài)特性條件、動(dòng)態(tài)特性和優(yōu)化設(shè)計(jì)等。 首先，建立以柔性桿為柔性元件的柔順機(jī)構(gòu)動(dòng)力學(xué)模型。對靜力狀態(tài)下的偽剛體模型進(jìn)行修正，充分考慮柔性桿的動(dòng)力學(xué)影響，建立柔順機(jī)構(gòu)的動(dòng)力學(xué)模型，并通過數(shù)值算例，驗(yàn)證建模方法的正確性。建立柔順機(jī)構(gòu)動(dòng)力學(xué)模型，是本文研究工作開展的前提。 接著，研究柔順機(jī)構(gòu)的雙穩(wěn)態(tài)特性。以能量法和偽剛體模型為理論基礎(chǔ)，分別對具有唯一柔性關(guān)節(jié)和兩個(gè)柔性關(guān)節(jié)的柔順機(jī)構(gòu)進(jìn)行雙穩(wěn)態(tài)特性研究，推導(dǎo)機(jī)構(gòu)具有雙穩(wěn)態(tài)特性的幾何條件及運(yùn)動(dòng)學(xué)條件。并通過柔順機(jī)構(gòu)實(shí)例，證明理論推導(dǎo)正確性。 其次，分析柔順雙穩(wěn)態(tài)機(jī)構(gòu)的動(dòng)態(tài)特性。研究柔性桿的幾何參數(shù)變化對柔順雙穩(wěn)態(tài)機(jī)構(gòu)頻率特性的影響及其靈敏度；分析柔順雙穩(wěn)態(tài)機(jī)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)特性，探究柔性桿件幾何參數(shù)、機(jī)構(gòu)初始位置與驅(qū)動(dòng)力之間的變化關(guān)系；分析機(jī)構(gòu)動(dòng)應(yīng)力和應(yīng)變在機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)過程中的變化規(guī)律，通過理論推導(dǎo)和有限元仿真，得到柔性桿的最大應(yīng)力及其發(fā)生位置；在動(dòng)應(yīng)力、應(yīng)變分析的基礎(chǔ)上，對柔順雙穩(wěn)態(tài)開關(guān)的疲勞壽命進(jìn)行預(yù)測分析。 最后，柔順雙穩(wěn)態(tài)機(jī)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)。以機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)范圍最大、質(zhì)量減少和應(yīng)變能最大為優(yōu)化目標(biāo)，以固有頻率、動(dòng)應(yīng)力為約束條件，對柔順雙穩(wěn)態(tài)開關(guān)實(shí)例，，進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)。
【關(guān)鍵詞】：柔順雙穩(wěn)態(tài)機(jī)構(gòu) 動(dòng)力學(xué) 建模 雙穩(wěn)態(tài)特性 動(dòng)態(tài)特性
【學(xué)位授予單位】：中國礦業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號】：TH112
【目錄】：

• 論文審閱認(rèn)定書3-4
• 致謝4-5
• 摘要5-6
• Abstract6-12
• 圖清單12-16
• 表清單16-18
• 變量注釋表18-20
• 1 緒論20-32
• 1.1 研究背景與意義20-24
• 1.2 柔順雙穩(wěn)態(tài)機(jī)構(gòu)的研究進(jìn)展及主要存在的問題24-31
• 1.3 主要研究內(nèi)容31-32
• 2 柔順機(jī)構(gòu)動(dòng)力學(xué)模型32-50
• 2.1 柔順機(jī)構(gòu)大變形非線性問題的研究方法32-34
• 2.2 柔順機(jī)構(gòu)動(dòng)力學(xué)模型34-49
• 2.3 本章小結(jié)49-50
• 3 平面四桿柔順機(jī)構(gòu)的雙穩(wěn)態(tài)特性研究50-73
• 3.1 平衡條件及平衡穩(wěn)定性的數(shù)學(xué)表達(dá)50-53
• 3.2 平面四桿柔順機(jī)構(gòu)的雙穩(wěn)態(tài)特性53-64
• 3.3 算例分析64-71
• 3.4 本章小結(jié)71-73
• 4 柔順雙穩(wěn)態(tài)機(jī)構(gòu)的動(dòng)態(tài)特性研究73-98
• 4.1 固有頻率分析73-77
• 4.2 靈敏度分析77-82
• 4.3 驅(qū)動(dòng)特性分析82-87
• 4.4 動(dòng)態(tài)應(yīng)力應(yīng)變分析87-93
• 4.5 疲勞壽命分析93-97
• 4.6 本章小結(jié)97-98
• 5 柔順雙穩(wěn)態(tài)機(jī)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)98-116
• 5.1 優(yōu)化設(shè)計(jì)概述98-100
• 5.2 柔順雙穩(wěn)態(tài)機(jī)構(gòu)的優(yōu)化100-115
• 5.3 本章小結(jié)115-116
• 6 結(jié)論與展望116-118
• 6.1 結(jié)論116-117
• 6.2 展望117-118
• 參考文獻(xiàn)118-123
• 作者簡歷123-125
• 學(xué)位論文數(shù)據(jù)集125

【參考文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前9條

1 何廣平;王侃;張向慧;;平面五桿柔順并聯(lián)機(jī)構(gòu)的多穩(wěn)態(tài)特征綜合[J];微納電子技術(shù);2006年05期

2 馮志強(qiáng),程智斌;非線性規(guī)劃在船型方案設(shè)計(jì)中的應(yīng)用[J];船舶工程;2003年02期

3 張曉鵬;戴旭涵;苗小丹;丁桂甫;趙小林;;一種新型MEMS雙穩(wěn)態(tài)微電磁驅(qū)動(dòng)器的研究[J];傳感器與微系統(tǒng);2009年06期

4 王娟;吳義伯;張叢春;丁桂甫;;柔順雙穩(wěn)態(tài)機(jī)構(gòu)的研究現(xiàn)狀與進(jìn)展[J];傳感器與微系統(tǒng);2010年07期

5 曲輝;毛君;;鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)曲柄存在條件的新推證[J];遼寧工程技術(shù)大學(xué)學(xué)報(bào);2005年S2期

6 張秀麗,鄭浩峻,陳懇,段廣洪;機(jī)器人仿生學(xué)研究綜述[J];機(jī)器人;2002年02期

7 陳知泰;余躍慶;杜兆才;張緒平;;柔順機(jī)構(gòu)的頻率特性分析[J];機(jī)械設(shè)計(jì)與研究;2005年06期

8 謝先海,廖道訓(xùn);基于多剛體離散元模型的柔順機(jī)構(gòu)動(dòng)力分析新方法[J];機(jī)械工程學(xué)報(bào);2003年05期

9 張憲民;柔順機(jī)構(gòu)拓?fù)鋬?yōu)化設(shè)計(jì)[J];機(jī)械工程學(xué)報(bào);2003年11期

本文編號：606178