本文關(guān)鍵詞：一種六自由度靜載平衡汽車(chē)運(yùn)動(dòng)模擬平臺(tái)的機(jī)構(gòu)學(xué)研究

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【摘要】：汽車(chē)的在行駛過(guò)程中不僅會(huì)加減速、上下坡及轉(zhuǎn)彎,還會(huì)因路的不平而產(chǎn)生俯仰、側(cè)傾、垂蕩等多種形式的顛簸。對(duì)此,本文結(jié)合車(chē)輛機(jī)械結(jié)構(gòu)及運(yùn)動(dòng)特征設(shè)計(jì)了一種新型的并聯(lián)汽車(chē)運(yùn)動(dòng)模擬平臺(tái),并以其為基礎(chǔ)進(jìn)行了相關(guān)的機(jī)構(gòu)學(xué)研究,主要內(nèi)容如下:首先,分析了不同路況下路面的激勵(lì),通過(guò)單輪路面激勵(lì)拓展得到汽車(chē)四輪相干路面激勵(lì);對(duì)汽車(chē)動(dòng)力學(xué)模型進(jìn)行了簡(jiǎn)化,并根據(jù)動(dòng)力學(xué)等效得到汽車(chē)動(dòng)力學(xué)簡(jiǎn)化機(jī)構(gòu)模型;利用車(chē)輛四輪相干路面激勵(lì)作為輸入,通過(guò)matlab與Adams聯(lián)合仿真得到了汽車(chē)在D、E級(jí)路況下的運(yùn)動(dòng)特性;綜合出了幾種機(jī)構(gòu),經(jīng)分析對(duì)比選擇了一種可實(shí)現(xiàn)全驅(qū)動(dòng)與欠驅(qū)動(dòng)重構(gòu)的并聯(lián)機(jī)構(gòu),并給出了相關(guān)結(jié)構(gòu)參數(shù);分析了機(jī)構(gòu)自由度以及忽略運(yùn)動(dòng)干涉及行程限制下的機(jī)構(gòu)的異空間。其次,進(jìn)行了在彈性?xún)?chǔ)能關(guān)節(jié)鎖定時(shí)機(jī)構(gòu)的位置反解,并基于機(jī)構(gòu)反解過(guò)程分析了機(jī)構(gòu)的可達(dá)移動(dòng)工作空間、姿態(tài)空間以及奇異空間;分析了機(jī)構(gòu)在彈性?xún)?chǔ)能關(guān)節(jié)打開(kāi)時(shí)的位置正解,并給出了數(shù)值算例;建立了彈性?xún)?chǔ)能關(guān)節(jié)鎖定狀態(tài)時(shí)機(jī)構(gòu)的靜力學(xué)模型,并分析了在冗余拉伸彈簧力作用下的機(jī)構(gòu)的最大靜載力;建立了彈性?xún)?chǔ)能關(guān)節(jié)打開(kāi)時(shí)機(jī)構(gòu)的靜力學(xué)模型,并結(jié)合位置正解分析了機(jī)構(gòu)的靜力平衡位姿。再次,介紹了基于旋量的一般并聯(lián)機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)學(xué)及動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ)知識(shí),并在此基礎(chǔ)上建立了彈性?xún)?chǔ)能關(guān)節(jié)鎖定狀態(tài)時(shí)機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)學(xué)模型,并進(jìn)行了數(shù)值分析;建立了彈性?xún)?chǔ)能關(guān)節(jié)到機(jī)構(gòu)動(dòng)平臺(tái)參考系的運(yùn)動(dòng)映射數(shù)學(xué)模型,然后基于以上過(guò)程分別建立了機(jī)構(gòu)的彈性?xún)?chǔ)能關(guān)節(jié)在兩種狀態(tài)下的機(jī)構(gòu)動(dòng)力學(xué)模型,并分別進(jìn)行了數(shù)值分析;基于Adams軟件對(duì)機(jī)構(gòu)進(jìn)行了仿真分析。最后,基于Solidworks進(jìn)行樣機(jī)機(jī)械本體的設(shè)計(jì),對(duì)機(jī)構(gòu)中關(guān)鍵受力部件進(jìn)行了靜力以及模態(tài)分析;對(duì)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)單元的機(jī)械結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì),并基于Adams對(duì)驅(qū)動(dòng)單元中的關(guān)鍵零部件進(jìn)行了分析與選型;建立了整機(jī)的振動(dòng)仿真模型,進(jìn)行了機(jī)構(gòu)的振動(dòng)仿真分析。
【關(guān)鍵詞】：汽車(chē)運(yùn)動(dòng)模擬平臺(tái) 欠驅(qū)動(dòng) 彈性?xún)?chǔ)能關(guān)節(jié) 路面激勵(lì) Adams
【學(xué)位授予單位】：燕山大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類(lèi)號(hào)】：U467.52
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 第1章 緒論10-20
• 1.1 課題背景及研究意義10-11
• 1.2 汽車(chē)運(yùn)動(dòng)模擬平臺(tái)國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀11-18
• 1.2.1 國(guó)外汽車(chē)運(yùn)動(dòng)模擬平臺(tái)研究現(xiàn)狀11-15
• 1.2.2 國(guó)內(nèi)汽車(chē)運(yùn)動(dòng)模擬平臺(tái)研究現(xiàn)狀15-18
• 1.3 本文主要研究?jī)?nèi)容18-20
• 第2章 汽車(chē)運(yùn)動(dòng)特性與模擬平臺(tái)構(gòu)型的分析20-45
• 2.1 引言20
• 2.2 不同等級(jí)路況下路面激勵(lì)的分析20-28
• 2.2.1 單輪路面激勵(lì)的分析20-25
• 2.2.2 汽車(chē)四輪相干路面激勵(lì)的分析25-28
• 2.3 汽車(chē)在D、E級(jí)路況下運(yùn)動(dòng)特性的分析28-34
• 2.3.1 汽車(chē)動(dòng)力學(xué)模型簡(jiǎn)化28-30
• 2.3.2 汽車(chē)簡(jiǎn)化動(dòng)力學(xué)模型的機(jī)構(gòu)模型30-34
• 2.4 汽車(chē)運(yùn)動(dòng)模擬平臺(tái)的構(gòu)型綜合與自由度分析34-41
• 2.4.1 汽車(chē)運(yùn)動(dòng)模擬平臺(tái)的構(gòu)型方案34-37
• 2.4.2 汽車(chē)運(yùn)動(dòng)模擬平臺(tái)方案比較及機(jī)構(gòu)參數(shù)的確定37-39
• 2.4.3 汽車(chē)運(yùn)動(dòng)模擬平臺(tái)機(jī)構(gòu)的自由度分析39-41
• 2.5 汽車(chē)運(yùn)動(dòng)模擬平臺(tái)奇異空間的分析41-44
• 2.6 本章小結(jié)44-45
• 第3章 汽車(chē)運(yùn)動(dòng)模擬平臺(tái)的位置與靜力學(xué)分析45-58
• 3.1 引言45
• 3.2 汽車(chē)運(yùn)動(dòng)模擬平臺(tái)的位置分析45-52
• 3.2.1 全驅(qū)動(dòng)狀態(tài)時(shí)機(jī)構(gòu)的位置分析45-49
• 3.2.2 彈性?xún)?chǔ)能關(guān)節(jié)打開(kāi)時(shí)機(jī)構(gòu)位置正解分析49-52
• 3.3 汽車(chē)運(yùn)動(dòng)模擬平臺(tái)的靜力學(xué)分析52-57
• 3.3.1 冗余全驅(qū)動(dòng)狀態(tài)時(shí)機(jī)構(gòu)的靜力學(xué)模型及最大靜載力分析52-54
• 3.3.2 欠驅(qū)動(dòng)狀態(tài)時(shí)機(jī)構(gòu)的靜力學(xué)模型及平衡位姿分析54-57
• 3.4 本章小結(jié)57-58
• 第4章 汽車(chē)運(yùn)動(dòng)模擬平臺(tái)的運(yùn)動(dòng)學(xué)與動(dòng)力學(xué)分析58-80
• 4.1 引言58
• 4.2 基于旋量的一般并聯(lián)機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)學(xué)的求解58-62
• 4.2.1 基于旋量的加速度合成法則簡(jiǎn)介58-59
• 4.2.2 一般并聯(lián)機(jī)構(gòu)單分支運(yùn)動(dòng)學(xué)求解59-60
• 4.2.3 六自由度并聯(lián)機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)學(xué)求解60-62
• 4.3 汽車(chē)運(yùn)動(dòng)模擬平臺(tái)的運(yùn)動(dòng)學(xué)分析62-66
• 4.3.1 全驅(qū)動(dòng)狀態(tài)時(shí)汽車(chē)運(yùn)動(dòng)模擬平臺(tái)的運(yùn)動(dòng)學(xué)數(shù)值分析62-64
• 4.3.2 機(jī)構(gòu)彈性?xún)?chǔ)能關(guān)節(jié)到機(jī)構(gòu)動(dòng)平臺(tái)的運(yùn)動(dòng)學(xué)映射64-66
• 4.4 汽車(chē)運(yùn)動(dòng)模擬平臺(tái)的動(dòng)力學(xué)分析66-77
• 4.4.1 機(jī)構(gòu)動(dòng)力學(xué)Hassian矩陣簡(jiǎn)介66-68
• 4.4.2 六自由度并聯(lián)機(jī)構(gòu)的動(dòng)力學(xué)模型68
• 4.4.3 冗余全驅(qū)動(dòng)狀態(tài)時(shí)機(jī)構(gòu)的動(dòng)力學(xué)數(shù)值分析68-70
• 4.4.4 欠驅(qū)動(dòng)狀態(tài)時(shí)機(jī)構(gòu)的動(dòng)力學(xué)模型70-74
• 4.4.5 欠驅(qū)動(dòng)狀態(tài)時(shí)機(jī)構(gòu)的動(dòng)力學(xué)數(shù)值分析74-77
• 4.5 基于ADAMS的汽車(chē)運(yùn)動(dòng)模擬平臺(tái)動(dòng)力學(xué)仿真77-79
• 4.5.1 全驅(qū)動(dòng)狀態(tài)時(shí)汽車(chē)運(yùn)動(dòng)模擬平臺(tái)的動(dòng)力學(xué)仿真77-78
• 4.5.2 欠驅(qū)動(dòng)狀態(tài)時(shí)汽車(chē)運(yùn)動(dòng)模擬平臺(tái)的動(dòng)力力學(xué)仿真78-79
• 4.6 本章小結(jié)79-80
• 第5章 汽車(chē)運(yùn)動(dòng)模擬平臺(tái)樣機(jī)的設(shè)計(jì)與振動(dòng)仿真80-97
• 5.1 引言80-81
• 5.2 汽車(chē)運(yùn)動(dòng)模擬平臺(tái)的機(jī)械本體設(shè)計(jì)81-88
• 5.2.1 上平臺(tái)裝配體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與關(guān)鍵零部件的受力分析81-83
• 5.2.2 水平拉桿裝配體的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與關(guān)鍵零部件的受力分析83-86
• 5.2.3 豎直拉桿裝配體的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與關(guān)鍵零部件的受力分析86-87
• 5.2.4 底座及驅(qū)動(dòng)單元支撐板的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與關(guān)鍵零部件的受力分析87-88
• 5.3 汽車(chē)運(yùn)動(dòng)模擬平臺(tái)的驅(qū)動(dòng)單元的設(shè)計(jì)88-91
• 5.4 汽車(chē)運(yùn)動(dòng)模擬平臺(tái)的振動(dòng)仿真91-95
• 5.4.1 基于ADAMS的汽車(chē)運(yùn)動(dòng)模擬平臺(tái)振動(dòng)模型的建立91-92
• 5.4.2 汽車(chē)運(yùn)動(dòng)模擬平臺(tái)機(jī)構(gòu)的振動(dòng)仿真92-95
• 5.5 本章小結(jié)95-97
• 結(jié)論97-98
• 參考文獻(xiàn)98-101
• 攻讀碩士學(xué)位期間承擔(dān)的科研任務(wù)與主要成果101-102
• 致謝102

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