基于树结构的机构建模与运动学分析

发布时间：2020-03-21 23:59

【摘要】： 机构的组成原理及其表示是机构设计的前提,机构设计过程首先是根据机构的组成原理进行构型设计,进而对确定的机构构型进行机构运动学和动力学的工作性能分析,根据性能分析结果满足性能指标的情况决定是否进一步修改机构构型及其机构尺度参数。目前机构的计算机辅助建模与分析主要是建立在机构图论表示的基础上进行的,机构运动学和动力学分析需要进行复杂的机构运动路线识别和机构组成的识别,因此研究新的机构构型表示方法克服机构图论表示的缺陷,在计算机辅助机构设计与分析中具有理论和实际意义。 本文以平面机构中的连杆机构、齿轮机构、凸轮机构、槽轮机构、棘轮机构作为树结构的节点集合,依据递归方法将平面机构表达为树结构,建立了对树结构及节点的操作运算方法从而生成确定的平面机构,该方法能方便修改机构构型及其尺度参数,进一步将树进行封装为一个广义节点,可灵活构建复杂的机构模型。在机构的树结构表示的基础上,将机构运动学分析程序作树节点函数,利用机构树的遍历算法建立了机构运动学的有序函数集合,通过对函数集合的顺序调用实现了机构运动学自动分析。 利用面向对象技术,开发了基于树结构的平面机构建模与分析软件。软件能根据机构的树结构表示实现对机构的快速交互式建模与运动学自动分析,并进行机构分析结果显示及动画仿真。机构的交互式建模与运动学分析的实例表明本文方法的有效性和便捷性,为机构的计算机辅助设计与运动学分析提供了一种新的工具。
【学位授予单位】：景德镇陶瓷学院
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2009
【分类号】：TH112
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本文编号：2594130