本文關鍵詞：柔順機構(gòu)中多拐點大變形梁的橢圓積分求解新方法，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：柔順機構(gòu)(Compliant Mechanism)是一種利用機構(gòu)構(gòu)件自身的柔性變形來完成運動和力的傳遞及轉(zhuǎn)換的新型機構(gòu)。相較于傳統(tǒng)剛性機構(gòu)，柔順機構(gòu)在降低成本和提高性能方面有許多優(yōu)點，它能減少零件數(shù)目，縮短裝配時間，簡化制造過程，降低機構(gòu)的摩擦、磨損和噪聲。因此，，柔順機構(gòu)引起了學者們的廣泛興趣，成為世界范圍內(nèi)新興的研究領域。 由于柔順機構(gòu)中梁的大變形具有幾何非線性，因此對其分析通常是復雜的。目前對于梁末端轉(zhuǎn)角θ在區(qū)間[-πφ+,φ](φ是末端受力的角度)之內(nèi)的研究相對比較成熟，對于梁末端轉(zhuǎn)角θ超過區(qū)間[-πφ+,φ](φ是末端受力的角度)有一個拐點以及多拐點的問題，應用有限元方法，Adomian分解法求解時效率低耗時長，應用橢圓積分法求解時首先要確定載荷類型再運用對應的方程求解，計算過程復雜。 本文提出一種橢圓積分解決多拐點大變形梁問題的方法，這種方法適用于任意的梁末端轉(zhuǎn)角和任意末端載荷的情況，并且確定了拐點在大變形梁上的位置。應用伯努利-歐拉方程得到柔順機構(gòu)中大變形梁的撓度方程，分別得到存在拐點和不存在拐點兩種情況的方程。通過把帶有拐點的和不帶有拐點的大變形梁方程均拆分為兩部分，在計算撓度方程時候不用考慮拐點問題，大大簡化了大變形梁的撓度方程。運用橢圓積分改寫大變形梁方程，使之變成帶有橢圓積分的大變形梁撓度方程。通過求解改寫后大變形梁撓度方程，解決柔順機構(gòu)大變形梁問題。通過分別求解單拐點和多拐點大變形梁驗證本文提出的柔順機構(gòu)中多拐點大變形梁的橢圓積分求解新方法，應用這種新方法對局部柔順四桿機構(gòu)、環(huán)形導向柔順機構(gòu)和曲柄滑塊柔順機構(gòu)進行分析，通過與有限元方法比較，證明了求解大變形梁任意末端轉(zhuǎn)角以及出現(xiàn)多拐點的情況時，本文提出的方法計算效率高于有限元方法。
【關鍵詞】：柔順機構(gòu) 多拐點 大變形 橢圓積分 懸臂梁
【學位授予單位】：北京工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2014
【分類號】：TH112
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第1章 緒論9-25
• 1.1 研究背景及意義9-10
• 1.2 研究狀況10-24
• 1.2.1 柔順機構(gòu)結(jié)構(gòu)學及運動學14-19
• 1.2.2 柔順機構(gòu)的設計19-21
• 1.2.3 柔順機構(gòu)的動力學21-24
• 1.3 本文研究內(nèi)容24-25
• 第2章 大變形梁的撓度方程及其橢圓積分求解方法25-41
• 2.1 引言25
• 2.2 梁撓度方程25-28
• 2.3 橢圓積分函數(shù)28-29
• 2.4 用橢圓積分改寫撓度方程29-40
• 2.5 本章小結(jié)40-41
• 第3章 大變形梁分析41-59
• 3.1 引言41
• 3.2 單拐點大變形梁41-44
• 3.3 兩個拐點的大變形梁44-52
• 3.4 多拐點大變形梁52-58
• 3.5 本章小結(jié)58-59
• 第4章 柔順機構(gòu)分析59-81
• 4.1 局部柔順四桿機構(gòu)59-64
• 4.2 環(huán)形導向柔順機構(gòu)64-71
• 4.3 曲柄滑塊柔順機構(gòu)71-79
• 4.4 本章小結(jié)79-81
• 結(jié)論81-83
• 參考文獻83-89
• 攻讀碩士學位期間所發(fā)表的學術(shù)論文89-91
• 致謝91

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前2條

1 王紀武,陳懇,李嘉,劉峰;典型柔性鉸鏈精度性能的研究[J];清華大學學報(自然科學版);2001年11期

2 吳鷹飛,周兆英;柔性鉸鏈的應用[J];中國機械工程;2002年18期

  本文關鍵詞：柔順機構(gòu)中多拐點大變形梁的橢圓積分求解新方法，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：294725