在并聯(lián)機(jī)構(gòu)學(xué)理論研究體系中,尋找溝通拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)模型與參數(shù)模型之間以及銜接參數(shù)模型之間的數(shù)學(xué)工具,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)在同一數(shù)學(xué)框架下對并聯(lián)機(jī)構(gòu)進(jìn)行參數(shù)一體化分析的構(gòu)想,到目前為止尚未得到實(shí)現(xiàn)。本文在國家自然科學(xué)基金面上項(xiàng)目的支持下,針對一種并聯(lián)髖關(guān)節(jié)試驗(yàn)機(jī)進(jìn)行了一體化研究,初步構(gòu)建了參數(shù)一體化分析理論體系,完成的主要工作和取得的研究結(jié)論歸納如下:（1）基于有限元基本理論中的剛體有限元理論及柔性有限元理論,建立了拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)模型與參數(shù)模型之間在物理意義范疇內(nèi)的聯(lián)系,從而形成了試驗(yàn)機(jī)參數(shù)一體化分析理論框架。在參數(shù)一體化理論體系下,通過建立運(yùn)動(dòng)學(xué)參數(shù)模型,對并聯(lián)髖關(guān)節(jié)試驗(yàn)機(jī)的逆/正運(yùn)動(dòng)學(xué)進(jìn)行了分析,同時(shí)根據(jù)ISO14242-1:2002（E）推薦的人體正常行走時(shí)髖關(guān)節(jié)角度變化近似規(guī)律進(jìn)行了運(yùn)動(dòng)曲線重構(gòu)得到試驗(yàn)機(jī)的工作任務(wù)曲線,并基于任務(wù)曲線對逆/正運(yùn)動(dòng)學(xué)模型進(jìn)行數(shù)值分析,同時(shí)基于運(yùn)動(dòng)學(xué)軟件構(gòu)建了虛擬樣機(jī)實(shí)驗(yàn)平臺對試驗(yàn)機(jī)的運(yùn)動(dòng)學(xué)進(jìn)行虛擬實(shí)驗(yàn),從而對運(yùn)動(dòng)學(xué)參數(shù)一體化模型的正確性和有效性進(jìn)行了驗(yàn)證。（2）根據(jù)人工髖關(guān)節(jié)假體試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)推薦的試驗(yàn)機(jī)工作任務(wù)曲線,以及試驗(yàn)機(jī)的安裝及調(diào)試條件,確定了并聯(lián)髖關(guān)節(jié)試驗(yàn)機(jī)三維旋轉(zhuǎn)任... 

【文章來源】：中國礦業(yè)大學(xué)江蘇省 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：180 頁

【學(xué)位級別】：博士

【部分圖文】：

實(shí)際人體髖關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)軌跡與試驗(yàn)機(jī)運(yùn)動(dòng)軌跡的比較

(c) ISO 推薦的關(guān)節(jié)加載力變化曲線 1-2 實(shí)際人體髖關(guān)節(jié)實(shí)際受力與試驗(yàn)機(jī)中人工關(guān)節(jié)受力比較 Comparisons of human hip joint force state and hip joint simulato節(jié)試驗(yàn)機(jī)大體可分為兩類，一類是用于研究關(guān)節(jié)固有，另一類是關(guān)節(jié)摩擦磨損試驗(yàn)機(jī)。第一類試驗(yàn)機(jī)的試試驗(yàn)機(jī)的運(yùn)動(dòng)形式簡單，實(shí)驗(yàn)設(shè)備成本較低。常采用盤、銷-平面、銷-環(huán)、環(huán)-環(huán)、銷-套、環(huán)-塊、柱-柱以常見的有立式試驗(yàn)機(jī)(如圖1-3(a))所示和CETR試驗(yàn)機(jī)用簡單的配副形式進(jìn)行快速試驗(yàn)，但該類試驗(yàn)機(jī)不能磨損特性與其幾何形狀的關(guān)系，導(dǎo)致其不能準(zhǔn)確反映、配副形式以及個(gè)人運(yùn)動(dòng)習(xí)慣對人工關(guān)節(jié)的影響，因關(guān)節(jié)材料進(jìn)行研究會造成很大的誤差[13]。

[12]。該類實(shí)驗(yàn)設(shè)備常見的有立式試驗(yàn)機(jī)(如圖1-3(a))所示和CETR試驗(yàn)機(jī)(如圖1-3(b))所示。由于采用簡單的配副形式進(jìn)行快速試驗(yàn)，但該類試驗(yàn)機(jī)不能準(zhǔn)確的反映生物材料的摩擦磨損特性與其幾何形狀的關(guān)系，導(dǎo)致其不能準(zhǔn)確反映人體生物環(huán)境、材料幾何形狀、配副形式以及個(gè)人運(yùn)動(dòng)習(xí)慣對人工關(guān)節(jié)的影響，因此用該類摩擦磨損試驗(yàn)機(jī)對關(guān)節(jié)材料進(jìn)行研究會造成很大的誤差[13]。(a) 立式萬能試驗(yàn)機(jī) (b) CETR 試驗(yàn)機(jī)圖 1-3 兩種典型的材料摩擦試驗(yàn)機(jī)Figure 1-3 Two typical materials wear screening devices另一類是人工關(guān)節(jié)摩擦磨損試驗(yàn)機(jī)，該類試驗(yàn)機(jī)能夠模擬人工關(guān)節(jié)在人體生理環(huán)境中的特性，如人體關(guān)節(jié)的實(shí)際運(yùn)動(dòng)、載荷及生理潤滑情況等。測試人工髖

【參考文獻(xiàn)】：
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博士論文
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本文編號：2995535