與Painleve悖論直接相關的動態(tài)自鎖及彈跳現象,常見于生活及工程應用中,一直是摩擦碰撞動力學研究的難點。例如當手指在平面上推動時,如果手指與平面之間的粗糙度足夠就可以發(fā)現手指在滑動的過程中會產生連續(xù)彈跳現象;同樣的當手拿著粉筆在黑板上推動的時候可能會產生一系列連續(xù)的點。Painleve悖論從一提出便吸引了眾多學者的關注。Painleve悖論是數學求解剛體摩擦動力學方程時的多解或無解問題,它在現實中往往伴隨著復雜的動力學過程如:切向沖擊的產生、法向接觸力顯著增大以及激發(fā)瞬態(tài)波的傳播等。但己有的研究均基于剛體模型。本文基于多體系統(tǒng)動力學的剛體摩擦碰撞理論和線性補償法和非線性有限元理論對于雙連桿系統(tǒng)的Painleve悖論及其周期性運動進行分析,具體的研究內容如下:(1)忽略桿的結構柔度,基于Leine彈簧振子理論模型,提出了新的剛性分布質量模型(即卷彈簧-剛性桿理論模型),并探討了質量分布對于Painleve悖論的臨界摩擦系數和悖論區(qū)域的影響。集中質量模型的Painleve悖論臨界摩擦系數要小于分布質量模型的Painleve悖論臨界摩擦系數;在相同參數情況下,集中質量模型的Painlev...

【文章頁數】：65 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 研究背景
    1.2 帶摩擦碰撞問題的研究歷史
    1.3 Painlevé Paradox的研究進展
    1.4 本文的主要研究內容和創(chuàng)新點
2 Painle悖論的理論模型
    2.1 剛體摩擦碰撞理論和線性補償法
    2.2 經典的Painlevé悖論實例
    2.3 質量的分布狀態(tài)對于Painlevé悖論區(qū)的影響
        2.3.1 單彈簧阻尼器-單卷彈簧-雙質點模型
        2.3.2 單彈簧阻尼器-單卷彈簧-單質點-單剛性桿模型
        2.3.3 雙卷彈簧-雙質點模型
        2.3.4 雙卷彈簧-雙剛性桿模型
    2.4 雙彈簧阻尼器-雙質點模型
    2.5 本章小結
3 雙連桿瞬態(tài)接觸分析的有限元聯合建模方法
    3.1 接觸碰撞的有限元理論簡述
        3.1.1 接觸界面與非嵌入條件
        3.1.2 接觸碰撞算法的有限元實現
    3.2 模型的建立與簡化
    3.3 網格劃分
    3.4 收斂性研究
4 雙連桿系統(tǒng)的含摩擦斜碰撞問題研究
    4.1 雙連桿系統(tǒng)的斜碰撞模型
    4.2 平板移動速度對于斜碰撞的影響
    4.3 摩擦系數對于斜碰撞的影響
    4.4 理論驗證
    4.5 本章小節(jié)
5 雙連桿機構的動態(tài)自鎖及其周期性研究
    5.1 實驗驗證
    5.2 參數變量對雙連桿系統(tǒng)運動狀態(tài)的影響
        5.2.1 摩擦系數對雙連桿系統(tǒng)運動狀態(tài)的影響
        5.2.2 卷彈簧勁度系數對雙連桿系統(tǒng)運動狀態(tài)的影響
        5.2.3 雙連桿構型對雙連桿系統(tǒng)的運動狀態(tài)的影響
        5.2.4 移動平板速度對雙連桿系統(tǒng)運動狀態(tài)的影響
    5.3 本章小結
6 總結與展望
    6.1 總結
    6.2 展望
致謝
參考文獻
附錄



本文編號：3865284