基于电致动材料的四杆机构轨迹拟合研究

发布时间：2024-05-11 18:06

　　平面四杆机构广泛应用于各种机械产品,能近似实现给定的运动规律或运动轨迹,但设计过程较为复杂。电致动聚合物材料是一种新兴材料,当给该材料电压控制,其能够弯转一定的角度。针对四杆机构轨迹无法完全拟合问题,基于电致动材料材料弯曲特点,将其应用到传统四杆机构设计中。主要内容如下:1.对四杆机构轨迹进行分类,通过计算特征值斜率k、距离平方t、圆度s,分析了特征值大小与轨迹形状的关系,并对确定杆长的杆组进行分析,找出轨迹变化与杆长之间的影响关系,结合特征值k、t、s,得到一种对四杆机构轨迹类型判断的方法,并举例说明方法的可行性;2.提出了一种新型四杆机构轨迹拟合的方法,将传统四杆机构理论与新材料相结合,对四杆机构轨迹为直线的问题进行了研究。使用三种不同的优化算法对问题进行研究,比较了三种算法优化效果;3.对四杆机构圆轨迹拟合问题进行研究,介绍了四杆机构拟合圆轨迹的计算过程,分析了目标轨迹为圆时的各种情况,对其进行优化计算,得到优化结果并与目标圆进行对比。使用ADAMS软件对计算过程进行验证,仿真轨迹与理论轨迹一致;4.对四杆机构轨迹问题进行了实验,搭建了四杆机构实验平台,比较了实际轨迹与理论轨迹的...

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【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图3.1EAP双层薄膜结构

电致动材料的制备[66]，大致有以下四个步骤：1）制备还原的氧化石墨烯薄膜。采用改进的Hummersmethod，将还原的氧化石墨烯粉体分散到溶剂一散液，吸取分散液均匀分布在整个基底上，烘干加热形成一层还原的氧层，重复这一过程，形成多层氧化石墨烯薄膜；放置在氢碘酸中避光后，将....

图3.2制备好的EAP材料Fig3.2TheEAPmaterials

三章基于电致动材料的四杆机构的直线轨迹优化方烯分散液的制备：将20g氧化的石墨烯粉末中，逐渐加入60gKMnO4，同时搅拌使溶液。在20℃下，搅拌混合物2h，然后加入920和50mL浓度为30%的的H2O2溶液后15分，然后用5L的1：10HCl....

图4.17ADAMS仿真轨迹Fig4.17TheADAMSsimulationtrajectory

-0.6-0.4-0.40.20.4-0.20x坐标y坐标-0.80.8-0.200.20.61-0.6图4.16理论轨迹Fig4.16TheTheoryoftrajectoryADAMS仿真得到的结果：

图4.19使用电致动材料ADAMS仿真轨迹Fig4.19TheTheADAMSsimulationtrajectorywithEAP

使用电致动材料后的实际轨迹：00.200.30.40.10.2x坐标y坐标拟合轨迹目标圆-0.0.60.40.60.810.50.80.90.7-0.图4.18使用电致动材料理论拟合轨迹Fig4.18ThefittingtrajectorywithEAP....

本文编号：3970233