在全面發(fā)展海洋國家戰(zhàn)略以及智能化設計高速發(fā)展的背景下,本文以國家自然科學基金“基于混聯(lián)機構的艦船載液壓伺服穩(wěn)定輸送平臺關鍵技術研究”為依托,針對Stewart并聯(lián)機構設計周期長、設計效率偏低等問題,圍繞數(shù)字化設計平臺開發(fā)進行系統(tǒng)性研究。本文為了實現(xiàn)Stewart并聯(lián)機構的快速研發(fā)設計,達到減小設計成本、提高設計質量的目的,通過對Stewart并聯(lián)機構數(shù)字化設計技術的研究,構建可行、操作性高的數(shù)字化設計平臺,為增強國家海洋實力提供助力。本文主要內容及特色如下:為數(shù)字化設計平臺提供理論基礎。以6-UPS型并聯(lián)機構為例,在完整運動學反解基礎上,采用虛功原理的方法進行動力學分析;以靈巧工作空間作為約束條件,將基于運動學傳統(tǒng)雅克比矩陣的條件數(shù)和可操作度作為性能評價指標,采用NSGA-Ⅱ算法對機構參數(shù)進行多目標優(yōu)化,獲得機構尺寸參數(shù)最優(yōu)解集。為數(shù)字化設計平臺構建軟件框架。通過分析Stewart并聯(lián)機構的傳統(tǒng)設計流程,針對數(shù)字化設計平臺開發(fā),選擇合適的軟件開發(fā)生命周期,進行功能需求分析,運用軟件工程學知識,構建系統(tǒng)框架,建立功能模型、業(yè)務模型與數(shù)據(jù)模型。為了實現(xiàn)數(shù)字化設計平臺的基本功能,結合商用軟件... 

【文章來源】：燕山大學河北省

【文章頁數(shù)】：93 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

控制系統(tǒng)實物圖

第1章緒論-5-能，基于Java進行平臺功能的集成，并通過友好的用戶界面設計完成對設計功能的訪問。由于缺少大型軟件的支持，我國的數(shù)字化設計平臺的相關技術與國際先進水平存在著巨大差距，很大程度上依賴于歐美所提供的CAX商業(yè)軟件和多學科優(yōu)化軟件，但在數(shù)字化設計平臺開發(fā)方面也取得了一定進展，例如：武漢理工大學交通學院的馮佰威等[32]基于Isight建立了船舶多學科綜合優(yōu)化集成平臺，天津大學李博等人[33]建立了名為RoboDev的Delta并聯(lián)機構數(shù)字化設計平臺，如圖1-4所示。圖1-4RoboDev平臺示意圖隨著軟件技術的發(fā)展和商用CAX軟件以及多學科分析軟件的普及，我國在近些年對并聯(lián)機構的數(shù)字化設計進行了多種嘗試。彭煜[26]針對Delta機構采用MATLAB軟件進行運動學、動力學及工作空間分析，確定尺度參數(shù)，再利用Pro/E軟件進行參數(shù)化建模，用ADAMS軟件和ANSYS軟件進行運動模擬、干涉檢測、剛度和模態(tài)分析。東北大學的聞邦椿院士等[27]通過長期設計和開發(fā)機械產(chǎn)品的經(jīng)驗和國內外學者的相關研究，對智能優(yōu)化設計進行了總結，并基于SolidWorks/ADAMS等軟件的建模與運動學分析功能，開發(fā)設計了針對3-TPT并聯(lián)機構的可視化設計平臺。天津大學的陳落根等人[28]基于MATLAB、Solidworks、SAMCEF等軟件，實現(xiàn)數(shù)學建模、零部件選型、自動化裝配等功能，并采用VB.NET語言結合其他軟件接口技術，開發(fā)了并聯(lián)機構數(shù)字化設計平臺，通過設計實例驗證了平臺的有效性。河北工程大學的周海棟等人[29]，基于Isight集成MATLAB、Pro/E、ANSYS、ADAMS等軟件實現(xiàn)自動建模、自動分析仿真及性能指

燕山大學工學碩士學位論文-14-為方便描述支鏈的轉動情況，以虎克鉸的十字軸（Cross）軸線建立右手坐標系，如圖2-4所示。圖2-4支鏈坐標系示意圖1ic表示與定平臺連接的軸線，在F坐標系中位置不發(fā)生改變；2ic表示與支鏈缸體連接的軸線，且始終與1ic和in所形成的平面垂直。由于結構原因，1il與3il隨支鏈轉動，且模不發(fā)生改變，方向與in共線。為表示支鏈的轉動，將平臺初始狀態(tài)下的1ic、2ic、ip、1il、3il定義為初始狀態(tài)01ic、02ic、0ip、01il、03il，將支鏈的轉動分解為先繞01ic轉動再繞2ic轉動，如圖2-5所示。圖2-5支鏈旋轉示意圖1ic軸固定在定平臺上，位置不變，因此01i1ic=c，為保證初始位置時虎克鉸也處于垂直狀態(tài)，可得()011sincos0iiFiFic=c=(2-20)00012001iiiii=nccnc(2-21)121iiiii=nccnc(2-22)00iip=n(2-23)

【參考文獻】：
期刊論文
[1]六自由度飛行模擬器洗出算法參數(shù)優(yōu)化研究[J]. 李煒增,賈慈力.  智能計算機與應用. 2019(05)
[2]采用偏置鉸鏈的并聯(lián)調整機構工作空間分析[J]. 朱嘉琦,韓哈斯敖其爾,張煬,徐振邦,母德強,吳清文.  現(xiàn)代制造工程. 2019(10)
[3]基于Creo骨架模型液壓升降臺的結構設計與尺寸參數(shù)優(yōu)化[J]. 汪彥慧,佟河亭.  制造業(yè)自動化. 2019(03)
[4]基于調整步長牛頓法的Stewart并聯(lián)機構位置正解[J]. 強紅賓,王力航,姜雪,張立杰.  光學精密工程. 2018(12)
[5]關于軟件需求分析的理解[J]. 沈鑫,陳華山.  現(xiàn)代信息科技. 2018(11)
[6]一種復合式6-SPS艦載抗沖穩(wěn)定平臺的機械結構設計及性能分析[J]. 孫石磊,劉芳華,梁偉,王天澤.  江蘇科技大學學報(自然科學版). 2018(04)
[7]基于SysML的概念設計功能建模方法[J]. 袁琳,劉玉生.  計算機集成制造系統(tǒng). 2018(01)
[8]基于Solidworks制麥設備數(shù)字化設計平臺的開發(fā)[J]. 張勝文,李群,朱鵬.  機械設計與制造. 2017(S1)
[9]基于Creo的某機型起落架的自頂向下設計[J]. 張文彬,沈精虎,張敏.  機械. 2017(05)
[10]6-SPSR駕駛模擬器平臺設計及機構理論分析[J]. 姚夢陽,楊春杰,黎建軍,張希銘.  現(xiàn)代機械. 2017(02)

博士論文
[1]六自由度運動模擬平臺的分析及結構參數(shù)的優(yōu)化[D]. 劉國軍.哈爾濱工業(yè)大學 2014

碩士論文
[1]工程車輛并聯(lián)運動模擬平臺體感算法研究[D]. 韓全樂.燕山大學 2019
[2]并聯(lián)機構2-RPU/SPR動平臺的多目標優(yōu)化與穩(wěn)健性研究[D]. 池騰騰.河北工程大學 2017
[3]精密機床床身支撐點布局優(yōu)化設計方法[D]. 郭悟斌.天津大學 2017
[4]并聯(lián)機器人數(shù)字化設計平臺關鍵技術研究[D]. 李博.天津大學 2014
[5]Delta機器人數(shù)字化設計及其工作空間研究[D]. 彭煜.安徽工程大學 2014
[6]基于Isight的并聯(lián)構型裝備多目標優(yōu)化設計研究[D]. 周海棟.河北工程大學 2014
[7]數(shù)字化設計平臺中的CAD與CAE集成技術研究[D]. 陳落根.天津大學 2014
[8]6-PUS/UPS并聯(lián)機器人結構設計及理論分析[D]. 蔣俊香.燕山大學 2010



本文編號：2971598