重力作用下被动过约束并联机构受力与虚拟仿真分析

发布时间：2017-11-24 04:18

  本文关键词：重力作用下被动过约束并联机构受力与虚拟仿真分析

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【摘要】：过约束并联机构作为特殊的并联机构,他具有并联机构的所有优点,并且在许多场合发挥着重要作用。然而过约束并联机构的受力分析存在静不定问题,在计算过程中比较复杂,目前国内外对于此类问题研究相对较少且不具有普遍性和系统性。并联机构中本身的力学运算复杂使得研究人员为简化研究,将重力作为次要因素来考虑,但是在运算简化的同时使得精度相对减小,尤其在某些特殊情况,重力不可忽略的情况下会降低运算的准确性。因此,本文主要是在考虑弹性变形以及重力的前提下,对被动过约束机构进行受力分析,主要研究内容包括以下几个方面:首先,在未考虑重力条件下过约束并联结构受力分析的理论基础上,研究重力条件下过约束并联机构的力学分析方法,通过弹性力学相关理论推导分支刚度矩阵,并对比分析考虑重力与未考虑重力时3PRRR机构的受力结果。其次,结合分支驱动力螺旋与分支中各运动副螺旋的关系,推导3PRRR机构的6?6形式的全雅可比矩阵,根据虚设关节法求解机构各分支的关节速度和加速度,得到Hessian矩阵,进而结合虚功原理建立其动力学模型。再次,运用Adams和ANSYS软件建立3PRRR机构的刚柔混合模型,在Adams中设置构件的重力属性以及其他各种参数,实现关节受力的测量,并将理论及仿真受力结果进行对比。最后,提出了一种在实体模型中测量杆件空间多维弹性变形的贴片设计方案,并推导了其测量数学模型。
【学位授予单位】：燕山大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TH112

【参考文献】

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本文编号：1220984