本文關鍵詞：一種冗余驅動并聯(lián)模塊的剛度分析及剛度優(yōu)化

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【摘要】：本文密切結合飛機制造、水下管道修復等領域對攪拌摩擦焊裝備的重要需求，在國家自然科學基金等項目資助下，側重研究了一種新型五坐標混聯(lián)作業(yè)單元的冗余驅動并聯(lián)模塊的位置逆解、廣義雅可比矩陣、剛度分析及剛度優(yōu)化設計問題。本文主要研究成果如下： 1位置逆解與廣義雅可比矩陣。根據(jù)該冗余驅動并聯(lián)模塊的機械結構組成及工作原理，借助矢量法實現(xiàn)3-UPSUPP機構的逆位置分析；應用螺旋理論，分別建立該模塊的驅動子雅可比矩陣、約束子雅可比矩陣及廣義雅可比矩陣。 2剛度建模。應用螺旋理論建立該模塊的驅動剛度矩陣，并通過重構單位力螺旋及單位運動螺旋，獲得了物理含義清晰的約束剛度矩陣，進而建立整機剛度解析模型；針對典型位姿，借助商用軟件開展有限元分析，驗證上述解析模型的有效性；在此基礎上，預估該模塊的全域剛度性能分布規(guī)律。 3剛度優(yōu)化設計。選取適宜的全域剛度性能評價指標，借助靈敏度分析，深入研究各零部件截面參數(shù)對該模塊末端各向剛度性能的影響規(guī)律，從而確定關鍵設計參數(shù)；以全域剛度性能評價指標最優(yōu)為目標函數(shù)，，施以工程約束，借助改進遺傳算法進行了多目標優(yōu)化設計；在此基礎上，借助商用軟件開展有限元分析，驗證了上述剛度優(yōu)化設計方法的有效性。 本文的研究成果為該混聯(lián)構型攪拌摩擦焊裝備的物理樣機開發(fā)提供了理論依據(jù)。
【學位授予單位】：天津大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2014
【分類號】：TH112

【參考文獻】

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本文編號：1258324