針對我國民航維修領(lǐng)域?qū)︼w機復(fù)合材料蒙皮高效打磨自動化裝備的重大需求,本文采用了一種三自由度非對稱并聯(lián)機構(gòu)(Three degrees-of-freedom parallel Mechanism with Asymmetrical structure,簡稱TAM)代替手工對飛機蒙皮進行打磨,深入研究了該機構(gòu)的剛度和動力學(xué)建模、性能評價指標和優(yōu)化設(shè)計,為進一步提高TAM機構(gòu)的打磨性能奠定了堅實的理論基礎(chǔ)。本課題主要的研究內(nèi)容如下:考慮機構(gòu)的非對稱特點,計算出平行四邊形支鏈中各桿件變形所產(chǎn)生的剛度,利用線性疊加原理,得到了機構(gòu)的總剛度矩陣。在動力學(xué)建模方面,該機構(gòu)被劃分為動平臺、UPS支鏈和平行四邊形支鏈三個子系統(tǒng),分別求出它們的動能和勢能,采用拉格朗日方程建立了機構(gòu)的動力學(xué)方程。將MATLAB數(shù)值算例結(jié)果和ADAMS仿真結(jié)果相比較,兩種方法得到的驅(qū)動力曲線基本重合,驗證了動力學(xué)模型建立的正確性。通過廣義速度橢球法分析機構(gòu)的運動學(xué)性能評價指標,得到基于雅克比矩陣的全局運動學(xué)條件數(shù)指標;運用剛度橢球法構(gòu)建了機構(gòu)的全局剛度性能評價指標。由于動力學(xué)操作度橢球法的局限性,采用全加速度橢球方法,提出了...

【文章頁數(shù)】：69 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 課題研究的背景與意義
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 動力學(xué)建模
        1.2.2 性能評價指標
        1.2.3 機構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計
    1.3 本文的主要研究內(nèi)容
第二章 TAM機構(gòu)的建模分析
    2.1 運動學(xué)分析
        2.1.1 TAM機構(gòu)模型
        2.1.2 速度雅克比矩陣
    2.2 剛度建模
        2.2.1 剛度矩陣的定義
        2.2.2 桿件變形量的分析
        2.2.3 總剛度矩陣
    2.3 動力學(xué)建模與仿真分析
        2.3.1 UPS支鏈的動能和勢能
        2.3.2 平行四邊形支鏈的動能和勢能
        2.3.3 動力學(xué)方程的建立
        2.3.4 基于MATLAB的動力學(xué)數(shù)值算例
        2.3.5 基于ADAMS的動力學(xué)仿真驗證
    2.4 本章小結(jié)
第三章 TAM機構(gòu)的性能評價指標
    3.1 運動學(xué)性能評價指標
        3.1.1 廣義速度橢球
        3.1.2 速度橢球性能評價指標
    3.2 剛度性能評價指標
    3.3 動力學(xué)性能評價指標
        3.3.1 僅考慮慣量因素的動力學(xué)操作度橢球
        3.3.2 基于操作度橢球的動力學(xué)條件數(shù)指標
        3.3.3 全加速度橢球及評價指標
    3.4 本章小結(jié)
第四章 TAM機構(gòu)的多性能優(yōu)化設(shè)計
    4.1 多目標優(yōu)化算法
        4.1.1 遺傳算法
        4.1.2 歸一加權(quán)求和算法
    4.2 多目標優(yōu)化算例
        4.2.1 運動學(xué)性能優(yōu)化
        4.2.2 剛度性能優(yōu)化
        4.2.3 動力學(xué)性能優(yōu)化
        4.2.4 綜合性能優(yōu)化
    4.3 優(yōu)化結(jié)果驗證
    4.4 本章小結(jié)
第五章 總結(jié)與展望
    5.1 全文總結(jié)
    5.2 工作展望
參考文獻
致謝
作者簡介



本文編號：3756326