發(fā)布時間：2021-01-16 02:47

　　隨著我國載人航天事業(yè)的不斷發(fā)展,以及空間站與登月計劃的逐步推進,宇航員需要進行大量的太空運動與太空生活,因此在地面上就需要對太空環(huán)境進行模擬。同時對于剛回到地面的宇航員無法立即適應(yīng)地面常規(guī)重力環(huán)境,也需要進行低重力恢復性訓練以保證航天員身體健康恢復。因此地面低重力環(huán)境的設(shè)計便成為我國航天課題的重要部分。通過對現(xiàn)有地面低重力系統(tǒng)的分析發(fā)現(xiàn),低重力系統(tǒng)主動懸吊法原理滿足設(shè)計要求,并對現(xiàn)有懸吊法與恒拉力系統(tǒng)分析選擇基本的設(shè)計方案與基本部件。之后根據(jù)當前主動懸吊法的設(shè)計方法,獲得基本設(shè)計流程并且提出了位移控制的新型設(shè)計原理。根據(jù)設(shè)計理念確定設(shè)計機構(gòu)與部分標準件,以及對于主要輸出部件電機進行分析選型,以及通過計算確定鋼絲繩的參數(shù),最終通過UG進行恒拉力系統(tǒng)三維模型繪制,得出恒拉力系統(tǒng)的設(shè)計方案。由于振動對系統(tǒng)穩(wěn)定性有影響,根據(jù)對單自由度以及二自由度的振動模型分析,獲得了系統(tǒng)動力學模型,并依據(jù)模型以及拉格朗日方程得出了系統(tǒng)參數(shù)矩陣。并對于其中參數(shù)進行了定性的分析。為系統(tǒng)振動研究提供數(shù)據(jù)支撐。而后根據(jù)推導的振動方程以及各參數(shù)矩陣進行固有頻率的求解。求解過程通過MATLAB編寫程序,簡化了計算過程。根... 

【文章來源】：太原理工大學山西省 211工程院校

【文章頁數(shù)】：90 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 課題來源及研究背景分析
        1.1.1 課題來源
        1.1.2 課題研究背景
        1.1.3 課題研究意義
    1.2 國內(nèi)外研究動態(tài)
        1.2.1 低重力系統(tǒng)研究現(xiàn)狀
        1.2.2 恒拉力系統(tǒng)研究現(xiàn)狀
    1.3 多體動力學研究現(xiàn)狀
        1.3.1 多體動力學概述
        1.3.2 多體動力學研究方法
        1.3.3 多體動力學振動研究
    1.4 虛擬樣機技術(shù)研究現(xiàn)狀
        1.4.1 虛擬樣機發(fā)展現(xiàn)狀
        1.4.2 虛擬樣機柔性體建模
    1.5 主要研究內(nèi)容
    1.6 本章小結(jié)
第二章 恒拉力系統(tǒng)的設(shè)計
    2.1 引言
    2.2 恒拉力系統(tǒng)位移控制方法
    2.3 設(shè)計方案與參數(shù)計算
        2.3.1 系統(tǒng)設(shè)計總體結(jié)構(gòu)
        2.3.2 驅(qū)動器選擇與計算
        2.3.3 鋼絲繩的安全校核
    2.4 恒拉力系統(tǒng)機構(gòu)設(shè)計
        2.4.1 繞線擺正裝置
        2.4.2 擾動轉(zhuǎn)化及位移放大裝置
        2.4.3 反饋與緩沖裝置
    2.5 恒拉力系統(tǒng)的運動過程及三維模型
        2.5.1 恒拉力系統(tǒng)的運動過程
        2.5.2 恒拉力系統(tǒng)的三維模型
    2.6 本章小結(jié)
第三章 恒拉力系統(tǒng)動力學模型建立
    3.1 引言
    3.2 基本振動模型分析
        3.2.1 單自由度振動模型分析
        3.2.2 二自由度振動模型分析
    3.3 多體動力學計算研究
        3.3.1 動力學基本概念
        3.3.2 恒拉力系統(tǒng)動力學模型
    3.4 恒拉力系統(tǒng)振動方程與矩陣
    3.5 本章小結(jié)
第四章 恒拉力系統(tǒng)振動分析
    4.1 機械系統(tǒng)振動概述
    4.2 固有頻率求解及變參數(shù)下的振動分析
        4.2.1 振動方程
        4.2.2 MATLAB程序流程
        4.2.3 固有頻率求解
    4.3 基于頻響函數(shù)的執(zhí)行元件振動分析
        4.3.1 頻響函數(shù)方程推導
        4.3.2 執(zhí)行元件振動特性
        4.3.3 參數(shù)影響及分析
    4.4 本章小結(jié)
第五章 恒拉力系統(tǒng)ADAMS模擬與整機裝配
    5.1 實體模型多體動力學概述
    5.2 模型建立
        5.2.1 系統(tǒng)分析流程
        5.2.2 模型簡化
    5.3 鋼絲繩與滑輪建模
        5.3.1 鋼絲繩建模概述
        5.3.2 鋼絲繩建模方法
    5.4 整體模型模擬
    5.5 整機制造
    5.6 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)展望
    6.1 總結(jié)
    6.2 展望
參考文獻
附錄
    不同速度運動下人體重心位移實驗研究
致謝
攻讀碩士學位期間已發(fā)表的論文



本文編號：2980006