本文關(guān)鍵詞：柔順雙穩(wěn)態(tài)機構(gòu)的動力學(xué)研究

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【摘要】：科學(xué)技術(shù)和現(xiàn)代工業(yè)的迅速發(fā)展，對機械產(chǎn)品的性能提出新要求，傳統(tǒng)剛性機構(gòu)越來越不能滿足人們的需要。柔順機構(gòu)具有零件數(shù)目少、裝配時間短或無需裝配的特點，能夠減少構(gòu)件間的磨損、摩擦和振動，以及提高機構(gòu)運動可靠性和精度等。因此，柔順機構(gòu)逐漸成為了機構(gòu)學(xué)研究的新熱點。柔順雙穩(wěn)態(tài)機構(gòu)則是柔順機構(gòu)研究的一個新方向。目前，國內(nèi)外對柔順雙穩(wěn)態(tài)機構(gòu)的研究主要集中在機構(gòu)運動學(xué)、結(jié)構(gòu)設(shè)計等方面，而柔順雙穩(wěn)態(tài)機構(gòu)動力學(xué)方面的研究則涉及較少。毋庸置疑，如何改善柔順雙穩(wěn)態(tài)機構(gòu)的動態(tài)特性，對進一步發(fā)展和完善柔順雙穩(wěn)態(tài)機構(gòu)的理論，以及拓展柔順雙穩(wěn)態(tài)機構(gòu)的應(yīng)用范圍，都具有重要的理論意義和應(yīng)用價值。 本文以平面柔順雙穩(wěn)態(tài)機構(gòu)為研究對象，探討柔順雙穩(wěn)態(tài)機構(gòu)的動力學(xué)問題，主要研究內(nèi)容包括機構(gòu)的動力學(xué)建模、雙穩(wěn)態(tài)特性條件、動態(tài)特性和優(yōu)化設(shè)計等。 首先，建立以柔性桿為柔性元件的柔順機構(gòu)動力學(xué)模型。對靜力狀態(tài)下的偽剛體模型進行修正，充分考慮柔性桿的動力學(xué)影響，建立柔順機構(gòu)的動力學(xué)模型，并通過數(shù)值算例，驗證建模方法的正確性。建立柔順機構(gòu)動力學(xué)模型，是本文研究工作開展的前提。 接著，研究柔順機構(gòu)的雙穩(wěn)態(tài)特性。以能量法和偽剛體模型為理論基礎(chǔ)，分別對具有唯一柔性關(guān)節(jié)和兩個柔性關(guān)節(jié)的柔順機構(gòu)進行雙穩(wěn)態(tài)特性研究，推導(dǎo)機構(gòu)具有雙穩(wěn)態(tài)特性的幾何條件及運動學(xué)條件。并通過柔順機構(gòu)實例，證明理論推導(dǎo)正確性。 其次，分析柔順雙穩(wěn)態(tài)機構(gòu)的動態(tài)特性。研究柔性桿的幾何參數(shù)變化對柔順雙穩(wěn)態(tài)機構(gòu)頻率特性的影響及其靈敏度；分析柔順雙穩(wěn)態(tài)機構(gòu)的驅(qū)動特性，探究柔性桿件幾何參數(shù)、機構(gòu)初始位置與驅(qū)動力之間的變化關(guān)系；分析機構(gòu)動應(yīng)力和應(yīng)變在機構(gòu)運動過程中的變化規(guī)律，通過理論推導(dǎo)和有限元仿真，得到柔性桿的最大應(yīng)力及其發(fā)生位置；在動應(yīng)力、應(yīng)變分析的基礎(chǔ)上，對柔順雙穩(wěn)態(tài)開關(guān)的疲勞壽命進行預(yù)測分析。 最后，柔順雙穩(wěn)態(tài)機構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計。以機構(gòu)運動范圍最大、質(zhì)量減少和應(yīng)變能最大為優(yōu)化目標，以固有頻率、動應(yīng)力為約束條件，對柔順雙穩(wěn)態(tài)開關(guān)實例，，進行優(yōu)化設(shè)計。
【關(guān)鍵詞】：柔順雙穩(wěn)態(tài)機構(gòu) 動力學(xué) 建模 雙穩(wěn)態(tài)特性 動態(tài)特性
【學(xué)位授予單位】：中國礦業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號】：TH112
【目錄】：

• 論文審閱認定書3-4
• 致謝4-5
• 摘要5-6
• Abstract6-12
• 圖清單12-16
• 表清單16-18
• 變量注釋表18-20
• 1 緒論20-32
• 1.1 研究背景與意義20-24
• 1.2 柔順雙穩(wěn)態(tài)機構(gòu)的研究進展及主要存在的問題24-31
• 1.3 主要研究內(nèi)容31-32
• 2 柔順機構(gòu)動力學(xué)模型32-50
• 2.1 柔順機構(gòu)大變形非線性問題的研究方法32-34
• 2.2 柔順機構(gòu)動力學(xué)模型34-49
• 2.3 本章小結(jié)49-50
• 3 平面四桿柔順機構(gòu)的雙穩(wěn)態(tài)特性研究50-73
• 3.1 平衡條件及平衡穩(wěn)定性的數(shù)學(xué)表達50-53
• 3.2 平面四桿柔順機構(gòu)的雙穩(wěn)態(tài)特性53-64
• 3.3 算例分析64-71
• 3.4 本章小結(jié)71-73
• 4 柔順雙穩(wěn)態(tài)機構(gòu)的動態(tài)特性研究73-98
• 4.1 固有頻率分析73-77
• 4.2 靈敏度分析77-82
• 4.3 驅(qū)動特性分析82-87
• 4.4 動態(tài)應(yīng)力應(yīng)變分析87-93
• 4.5 疲勞壽命分析93-97
• 4.6 本章小結(jié)97-98
• 5 柔順雙穩(wěn)態(tài)機構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計98-116
• 5.1 優(yōu)化設(shè)計概述98-100
• 5.2 柔順雙穩(wěn)態(tài)機構(gòu)的優(yōu)化100-115
• 5.3 本章小結(jié)115-116
• 6 結(jié)論與展望116-118
• 6.1 結(jié)論116-117
• 6.2 展望117-118
• 參考文獻118-123
• 作者簡歷123-125
• 學(xué)位論文數(shù)據(jù)集125

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前9條

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本文編號：606178