平面连杆机构仿真程序研究与开发
发布时间：2021-06-27 15:54
传统的机构设计有几何法和解析法。几何法直观形象,几何关系清晰,但存在作图误差,设计精度低;解析法直观性差,但设计精度高,利于编制程序求解。在对某一特定机构进行参数分析时,可使用CAD软件建模,进而进行机构分析。为分析机构而进行三维建模耗工耗时,部分CAD软件虽然具备骨架功能,但操作仍较繁琐。基于杆组理论的机构仿真程序要求用户熟悉杆组分解,并且不能够求解程序中没有的杆组,具有先天缺陷。本文在不依赖杆组,以单个构件为基本元素的通用平面机构仿真的基础上,提出了一种将符号计算运用在求解运动学约束方程中的具体实现方式,并在此基础上编写了基于C++面向对象编程方法设计的求解器,可作为通用的线性、非线性及不定方程组解算工具。求解算法可求解任意杆组级别及多原动件的平面连杆机构。研究了Win32窗口封装技术的实际应用,设计了平面连杆机构系统的编辑交互方式,实现运动学方程组的程序自动列式求解,以求解器为核心编写了平面连杆机构仿真程序。求解结果可反馈到程序界面实现机构的运动仿真动画,并且输出位移、速度、加速度线图及数据。提出了多线程技术在机构仿真动画程序编制中的应用。最后以牛头刨床六杆机构的运动学分析为例介...
【文章来源】：西南交通大学四川省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：79 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
–1固定矩阵法与符号矩阵法对比
图 2–2 总体求解过程在方程组类内部，方程组将方程字符串解析为表达式树，表达式树进行符号求导得到由表达式树组成的 Jacobian 矩阵。Jabobian 矩阵及方程组均代入数值得到线性方程组，利用高斯消元中的列主元消元法得到Δ向量，同时判断出 Jacobian 矩阵的奇异性。根据Δ向量进行收敛判断，若Δ向量大于设定值则继续迭代。迭代终止得到求解结果。过程如图 2–3 所示。
西南交通大学硕士研究生学位论文 图 2–2 总体求解过程程组类内部，方程组将方程字符串解析为表达式树，表达式树进行符式树组成的 Jacobian 矩阵。Jabobian 矩阵及方程组均代入数值得到线消元中的列主元消元法得到Δ向量，同时判断出 Jacobian 矩阵的奇异行收敛判断，若Δ向量大于设定值则继续迭代。迭代终止得到求解结3 所示。
【参考文献】：
期刊论文
[1]产品结构建模技术发展综述[J]. 席平,张宝源. 航空制造技术. 2015(Z2)
[2]基于Matlab的平面连杆机构仿真软件的研究[J]. 徐春雷,潘宏侠,李冉,田源. 机械设计与制造. 2012(12)
[3]基于几何约束的平面连杆机构通用仿真软件设计[J]. 门宇彬,冯鉴,何俊. 机械传动. 2009(04)
[4]连杆机构设计仿真平台在机械原理教学中的应用[J]. 岳一领,陆凤仪,张志鸿. 太原理工大学学报(社会科学版). 2009(01)
[5]平面连杆机构计算机建模与通用分析软件的开发[J]. 李永旭,刘钊,李小江. 机械设计. 2006(05)
[6]用矩阵的初等列变换求解多元线性不定方程[J]. 李正彪,余波. 云南民族大学学报(自然科学版). 2006(02)
[7]机构学研究现状与发展趋势的思考[J]. 高峰. 机械工程学报. 2005(08)
[8]四杆机构计算机仿真软件开发研究[J]. 陈杰平,郭昌鹏. 湖南理工学院学报(自然科学版). 2004(01)
[9]平面连杆机构的杆组法运动分析及仿真[J]. 师忠秀,綦明正,程强. 青岛大学学报(工程技术版). 2003(04)
[10]现代机构学的形成、基本内容和应用前景[J]. 邹慧君,田永利,郭为忠. 机械设计与研究. 2002(02)
硕士论文
[1]平面连杆机构通用分析程序的研究与开发[D]. 黄河.长安大学 2008
[2]开源二维CAD系统研究、设计和实现[D]. 王刚.东北大学 2008
[3]基于杆组理论的Ⅲ级机构运动分析与仿真[D]. 田松.武汉科技大学 2007
[4]基于VC++和MATLAB的铰链四杆机构综合的软件开发[D]. 李振华.中南林业科技大学 2007
[5]平面连杆机构最佳传动角设计与机构运动仿真系统的研究[D]. 张静.烟台大学 2007
[6]机构仿真软件的研究与开发[D]. 王炎欢.合肥工业大学 2006
[7]基于图论的多体动力学仿真[D]. 齐培正.吉林大学 2006
[8]平面连杆机构计算机辅助设计方法的研究[D]. 郭蓉.合肥工业大学 2005
[9]连杆机构运动分析和动态仿真系统的研究[D]. 孙亮波.武汉科技大学 2005
[10]平面连杆机构的计算机辅助设计系统研究与实现[D]. 王会.天津工业大学 2004
本文编号：3253147
【文章来源】：西南交通大学四川省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：79 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
–1固定矩阵法与符号矩阵法对比
图 2–2 总体求解过程在方程组类内部，方程组将方程字符串解析为表达式树，表达式树进行符号求导得到由表达式树组成的 Jacobian 矩阵。Jabobian 矩阵及方程组均代入数值得到线性方程组，利用高斯消元中的列主元消元法得到Δ向量，同时判断出 Jacobian 矩阵的奇异性。根据Δ向量进行收敛判断，若Δ向量大于设定值则继续迭代。迭代终止得到求解结果。过程如图 2–3 所示。
西南交通大学硕士研究生学位论文 图 2–2 总体求解过程程组类内部，方程组将方程字符串解析为表达式树，表达式树进行符式树组成的 Jacobian 矩阵。Jabobian 矩阵及方程组均代入数值得到线消元中的列主元消元法得到Δ向量，同时判断出 Jacobian 矩阵的奇异行收敛判断，若Δ向量大于设定值则继续迭代。迭代终止得到求解结3 所示。
【参考文献】：
期刊论文
[1]产品结构建模技术发展综述[J]. 席平,张宝源. 航空制造技术. 2015(Z2)
[2]基于Matlab的平面连杆机构仿真软件的研究[J]. 徐春雷,潘宏侠,李冉,田源. 机械设计与制造. 2012(12)
[3]基于几何约束的平面连杆机构通用仿真软件设计[J]. 门宇彬,冯鉴,何俊. 机械传动. 2009(04)
[4]连杆机构设计仿真平台在机械原理教学中的应用[J]. 岳一领,陆凤仪,张志鸿. 太原理工大学学报(社会科学版). 2009(01)
[5]平面连杆机构计算机建模与通用分析软件的开发[J]. 李永旭,刘钊,李小江. 机械设计. 2006(05)
[6]用矩阵的初等列变换求解多元线性不定方程[J]. 李正彪,余波. 云南民族大学学报(自然科学版). 2006(02)
[7]机构学研究现状与发展趋势的思考[J]. 高峰. 机械工程学报. 2005(08)
[8]四杆机构计算机仿真软件开发研究[J]. 陈杰平,郭昌鹏. 湖南理工学院学报(自然科学版). 2004(01)
[9]平面连杆机构的杆组法运动分析及仿真[J]. 师忠秀,綦明正,程强. 青岛大学学报(工程技术版). 2003(04)
[10]现代机构学的形成、基本内容和应用前景[J]. 邹慧君,田永利,郭为忠. 机械设计与研究. 2002(02)
硕士论文
[1]平面连杆机构通用分析程序的研究与开发[D]. 黄河.长安大学 2008
[2]开源二维CAD系统研究、设计和实现[D]. 王刚.东北大学 2008
[3]基于杆组理论的Ⅲ级机构运动分析与仿真[D]. 田松.武汉科技大学 2007
[4]基于VC++和MATLAB的铰链四杆机构综合的软件开发[D]. 李振华.中南林业科技大学 2007
[5]平面连杆机构最佳传动角设计与机构运动仿真系统的研究[D]. 张静.烟台大学 2007
[6]机构仿真软件的研究与开发[D]. 王炎欢.合肥工业大学 2006
[7]基于图论的多体动力学仿真[D]. 齐培正.吉林大学 2006
[8]平面连杆机构计算机辅助设计方法的研究[D]. 郭蓉.合肥工业大学 2005
[9]连杆机构运动分析和动态仿真系统的研究[D]. 孙亮波.武汉科技大学 2005
[10]平面连杆机构的计算机辅助设计系统研究与实现[D]. 王会.天津工业大学 2004
本文编号：3253147
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