一種單自由度柔順鉸鏈的優(yōu)化設(shè)計(jì)
發(fā)布時(shí)間:2020-12-10 06:28
柔性機(jī)構(gòu)通過(guò)減少非柔性機(jī)構(gòu)的零件數(shù)及裝配環(huán)節(jié),提高了機(jī)構(gòu)的可靠性、精度及壽命等。在設(shè)計(jì)一種柔順機(jī)構(gòu)時(shí),確定其尺寸參數(shù)從而實(shí)現(xiàn)最優(yōu)的工作狀態(tài)是十分重要的。本文應(yīng)用了偽靜態(tài)方法建立一種柔順鉸鏈的靜動(dòng)力學(xué)模型,以機(jī)構(gòu)的剛度與固有頻率為目標(biāo),通過(guò)改變機(jī)構(gòu)的幾何尺寸,得到了兩種改進(jìn)的模型。這兩種模型分別適用于不同的工作模式,大范圍運(yùn)動(dòng)與高速往復(fù)運(yùn)動(dòng)。本文利用有限元分析驗(yàn)證了兩種理論模型的正確性。
【文章來(lái)源】:鍛壓裝備與制造技術(shù). 2020年04期 第118-122頁(yè)
【文章頁(yè)數(shù)】:5 頁(yè)
【部分圖文】:
柔順鉸鏈模型
如圖2所示,在局部坐標(biāo)系下柔性梁?jiǎn)卧衘、k兩個(gè)節(jié)點(diǎn),每個(gè)節(jié)點(diǎn)有沿著x、y方向移動(dòng)和繞著z方向轉(zhuǎn)動(dòng)三個(gè)方向自由度。將梁?jiǎn)卧诰植孔鴺?biāo)系下所受力與位移用向量的形式表示:那么在局部坐標(biāo)系下,節(jié)點(diǎn)力與位移的關(guān)系為:
當(dāng)進(jìn)行靜力學(xué)分析時(shí),令ω=0時(shí),此時(shí)公式4中只有K0;當(dāng)進(jìn)行動(dòng)力學(xué)分析時(shí),應(yīng)保留ω項(xiàng),且保留的階數(shù)越高,結(jié)果越準(zhǔn)確,但是計(jì)算量也將增加。在柔性梁較短或結(jié)構(gòu)的固有頻率較低時(shí),取ω的平方項(xiàng)就可以滿足計(jì)算精度。這也解釋了傳統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)模型對(duì)結(jié)構(gòu)的高階頻率預(yù)測(cè)誤差較大的原因。假設(shè)參考坐標(biāo)系為O-XY、jk梁?jiǎn)卧趨⒖甲鴺?biāo)系下的受力與位移為:
本文編號(hào):2908238
【文章來(lái)源】:鍛壓裝備與制造技術(shù). 2020年04期 第118-122頁(yè)
【文章頁(yè)數(shù)】:5 頁(yè)
【部分圖文】:
柔順鉸鏈模型
如圖2所示,在局部坐標(biāo)系下柔性梁?jiǎn)卧衘、k兩個(gè)節(jié)點(diǎn),每個(gè)節(jié)點(diǎn)有沿著x、y方向移動(dòng)和繞著z方向轉(zhuǎn)動(dòng)三個(gè)方向自由度。將梁?jiǎn)卧诰植孔鴺?biāo)系下所受力與位移用向量的形式表示:那么在局部坐標(biāo)系下,節(jié)點(diǎn)力與位移的關(guān)系為:
當(dāng)進(jìn)行靜力學(xué)分析時(shí),令ω=0時(shí),此時(shí)公式4中只有K0;當(dāng)進(jìn)行動(dòng)力學(xué)分析時(shí),應(yīng)保留ω項(xiàng),且保留的階數(shù)越高,結(jié)果越準(zhǔn)確,但是計(jì)算量也將增加。在柔性梁較短或結(jié)構(gòu)的固有頻率較低時(shí),取ω的平方項(xiàng)就可以滿足計(jì)算精度。這也解釋了傳統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)模型對(duì)結(jié)構(gòu)的高階頻率預(yù)測(cè)誤差較大的原因。假設(shè)參考坐標(biāo)系為O-XY、jk梁?jiǎn)卧趨⒖甲鴺?biāo)系下的受力與位移為:
本文編號(hào):2908238
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