基于线性回归与检验的不规则构件精确刚度矩阵建模

发布时间：2017-10-13 02:32

  本文关键词：基于线性回归与检验的不规则构件精确刚度矩阵建模

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【摘要】：传统刚度分析方法只能得到规则结构的刚度解析表达式,而针对不规则构件,通常采用将复杂构件简化为规则件的办法求解,由于过度简化得到的刚度矩阵精确度下降。为了便于进行面向刚度的机械系统参数优化设计,必须解决不规则构件的规范化刚度矩阵求解问题。以3-URS(U-虎克铰、R-转动副、S-球铰)并联机构中U型轴复杂构件为例,提出一种基于多元线性回归原理求解复杂构件刚度矩阵的方法。将刚度矩阵的每个元素看作回归系数,采用ANSYS分析得到力和位移值的多组数对,基于多元线性回归理论求解回归系数,并将其组成6×6的刚度矩阵。由于该刚度矩阵主要应用于后续的刚度矩阵叠加,为降低计算难度,提高计算效率,在保证一定精度的前提下,对回归方程中的每一个回归系数作t检验,剔除不显著变量,对方程形式进行简化。对简化后的方程进行F检验和拟合优度检验,验证方程的回归效果。应用该方法求解了U型轴复杂构件的刚度矩阵,通过实验给出了24组样本数据,依据多元线性回归分析得到6×6刚度矩阵,进行t检验后部分矩阵元素变为零,在对其进行F检验和拟合优度检验后得到机构的刚度矩阵。在相同外力作用下,对构件变形量应用该理论计算得到的刚度矩阵的理论计算值和ANSYS分析值进行了对比,结果表明最大误差仅为0.11%,验证了方法的准确性。
【作者单位】： 山东理工大学机械工程学院;
【关键词】： 不规则构件 刚度矩阵 多元线性回归 综合检验
【基金】：国家自然科学基金资助项目(61303006) 山东省优秀中青年科学家科研奖励基金资助项目(BS2012ZZ009) 山东理工大学青年教师发展支持计划资助项目(2014-03)
【分类号】：TH122
【正文快照】： of the method was verified by comparing the deformation values computed by ANSYS analysis and calculated by the stiffness matrix un-der the same external forces.The results showed that the maximum error is only 0.11%.刚度是机械系统设计的重要环节,直接影响

【参考文献】

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本文编号：1022358