基于平面单铰图谱库的复铰运动链自动综合及软件设计

发布时间：2017-05-24 23:04

  本文关键词：基于平面单铰图谱库的复铰运动链自动综合及软件设计，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：随着科技的发展,各类机构在航空装备、卫星产业、海洋工程装备、智能制造装备等高端装备制造产业的研究及应用越来越深入。机械设备日益向高效化、复杂化、精密化、自动化及节能环保等方向发展。现代机构学的理论研究是设计、创新高端装备的基础,其中机构结构创新设计是机械发明中最具原创性和挑战性的核心内容。机构结构综合可有效解决机构创新设计过程中的选型问题。长期以来国际机构学者们提出了许多行之有效的机构综合方法,极大地发展了机构学理论。但是随着构件数的增多,机构各部件之间的连接关系越来越复杂。现有的综合方法已不适用于复杂机构的综合,这使得机构综合成为国际机构学界的一大难点。因此,机构综合还没有形成一种普遍的和系统化的综合方法,尤其是针对复铰运动链的综合,尚需要进一步深入研究。基于此,本文在平面单铰运动链图谱库的基础上,提出了基于多度点转化的复铰运动链的综合理论,完成了软件开发设计并建立了复铰拓扑图图谱库。本课题对解决机械自主创新设计时的机构选型问题有着重要意义。首先,简要介绍了平面运动链的基本知识,基于复合铰链的生成原理,建立了易于计算机实现的复铰运动链的研究模型,包括拓扑图和邻接矩阵表示。通过分析单铰拓扑图与复铰拓扑图之间的转化关系,提出了复铰运动链综合的研究思路。其次,提出了复铰拓扑图的规范化描述理论,从而解决了复铰运动链之间的同构判别问题。基于环路理论,建立了外环选取规则及内链排序规则,并在此基础上对所有顶点重新编号,实现了复铰拓扑图的规范化描述。再次,提出了基于平面单铰图谱库的多度点转化的复铰运动链综合法,并给出了具体算法及步骤,其中包括多度点优选规则、同构判别和刚性子链判别。最后,进行了软件设计与功能实现,并对软件综合结果做出了统计与分析。10杆及以内综合结果与现有文献相同,10杆以上高达16杆数据为本课题研究的最新成果。以锻造操作机为例,简要阐述了机构综合建立的图谱库在机构选型中的应用。
【关键词】：机构综合 复铰运动链 规范化描述 同构判别 刚性子链判别 图谱库
【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
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-12
• 第1章 绪论12-20
• 1.1 课题的背景及意义12-13
• 1.2 平面机构结构综合方法概述13-16
• 1.2.1 直观法13
• 1.2.2 Franke标记法13-14
• 1.2.3 Assur杆组法14-15
• 1.2.4 二副杆转化法15
• 1.2.5 组合法15
• 1.2.6 图论法15-16
• 1.3 平面运动链研究现状16-17
• 1.3.1 单铰运动链研究现状16-17
• 1.3.2 复铰运动链研究现状17
• 1.4 研究思路与内容安排17-20
• 1.4.1 问题提出17-18
• 1.4.2 研究思路18
• 1.4.3 内容安排18-20
• 第2章 平面复铰运动链研究模型的建立与综合思路20-30
• 2.1 基本知识20-23
• 2.1.1 运动链20-21
• 2.1.2 机构21
• 2.1.3 运动链图21-22
• 2.1.4 邻接矩阵22
• 2.1.5 复合铰链22-23
• 2.2 复铰运动链23-26
• 2.2.1 复铰运动链结构简图的生成23-24
• 2.2.2 复铰拓扑图的建立24-25
• 2.2.3 复铰拓扑图邻接矩阵的建立25-26
• 2.3 复铰运动链综合难点26-27
• 2.3.1 同构问题26-27
• 2.3.2 刚性子链问题27
• 2.4 复铰运动链综合的整体思路27-28
• 2.4.1 复铰运动链综合思路27-28
• 2.4.2 单铰图谱库28
• 2.5 开发工具28-29
• 2.5.1 Visual C++ 6.0 开发平台概述28-29
• 2.5.2 My SQL数据库概述29
• 2.5.3 Navicat概述29
• 2.6 本章小结29-30
• 第3章 复铰拓扑图的规范化描述及同构判别30-51
• 3.1 规范化描述概念的提出30-31
• 3.2 环路理论31-33
• 3.2.1 顶点环路与边环路31-32
• 3.2.2 环路运算32-33
• 3.3 顶点重新编号理论33-38
• 3.3.1 外环选取及外顶点编号规则33-35
• 3.3.2 内链排序及内顶点编号规则35-38
• 3.4 复铰拓扑图的规范化描述38-45
• 3.4.1 规范化描述的实现步骤38-43
• 3.4.2 规范化描述的计算机实现43-45
• 3.5 复铰拓扑图的同构判别45-46
• 3.6 单铰机构图综合46-50
• 3.6.1 单铰机构图46-47
• 3.6.2 单铰机构图综合方法47
• 3.6.3 单铰机构图综合步骤47-49
• 3.6.4 单铰机构图综合的计算机实现49-50
• 3.7 本章小结50-51
• 第4章 平面复铰运动链综合51-68
• 4.1 复铰运动链综合概述51-56
• 4.1.1 综合方法51-53
• 4.1.2 综合条件53-54
• 4.1.3 顶点筛选及组合54-56
• 4.2 复铰拓扑图的刚性判别56-63
• 4.2.1 复铰拓扑图的基本环路集的选取56-58
• 4.2.2 复铰拓扑图刚性判别方法58-60
• 4.2.3 刚性子链判别实例分析60-63
• 4.3 复铰运动链分类综合63-67
• 4.3.1 分类序列63-64
• 4.3.2 复铰拓扑图综合步骤64-65
• 4.3.3 复铰拓扑图综合的计算机实现65-67
• 4.4 本章小结67-68
• 第5章 复铰运动链综合软件设计及应用68-83
• 5.1 软件整体设计与实现68-71
• 5.1.1 软件界面设计68-69
• 5.1.2 软件功能实现69-71
• 5.2 综合数据统计及验证71-79
• 5.2.1 单铰运动链机构图综合数据统计及验证71-73
• 5.2.2 复铰运动链综合数据统计73-77
• 5.2.3 复铰运动链综合数据验证77-79
• 5.3 复铰图谱库在机构选型中的应用79-82
• 5.3.1 拓扑图转化结构简图80
• 5.3.2 结构简图转化机构示意图80-81
• 5.3.3 机构示意图转化三维立体图81-82
• 5.4 本章小结82-83
• 结论83-84
• 附录84-90
• 参考文献90-94
• 攻读硕士学位期间承担的科研任务与主要成果94-95
• 致谢95-96
• 作者简介96

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前1条

1 傅方波;;计算机辅助设计技术在机械设计中的应用解析[J];科技传播;2014年06期

  本文关键词：基于平面单铰图谱库的复铰运动链自动综合及软件设计，由笔耕文化传播整理发布。

，

本文编号：392183