基于顶点对称性的平面3和5自由度可分离运动链综合

发布时间：2017-10-18 07:49

  本文关键词：基于顶点对称性的平面3和5自由度可分离运动链综合

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【摘要】：机构结构综合是机械装备结构优选与创新设计的基础，然而长期以来一直是国际机构学界研究的热点和难点。机构综合起先主要是凭机构学家的经验、直觉等方法，从20世纪60年代开始随着拓扑图图论被引入到机构学的研究，机构结构综合拥有了强大的数学理论基础，这就使得学者们提出了许多行之有效的机构综合思想，很大程度上促进了平面机构综合理论的发展，但大多是针对不可分离结构的这一简单机构综合，在具有可分离结构的复杂机构研究较少。 目前不可分离机构已远远无法满足在空间可展开、航空航天领域及大型机械装备等具有可分离结构的机构设计，针对目前这一现状，本文提出基于运动链拓扑图顶点对称性实现平面3和5自由度可分离运动链的机构综合方法，同时避免了综合过程中出现同构运动链，减少设计冗余方案，为机械自主创新设计提供重要的机构选型。 首先，系统阐述了图论和机构学的基础理论知识，并介绍可分离结构运动链相关理论，其中包括运动链结构图及其拓扑图、邻接矩阵等。同时，根据平面3和5自由度可分离运动链特点提出可分离运动链的求解模型并确定对应的分离类型。此外，概述实现本课题所应用的Visual++6.0编程软件。 其次，提出遍历深度搜索顶点路径链的顶点对称性判别方法，并基于平面3和5自由度可分离运动链分离特点，从运动链顶点邻接矩阵出发，通过对运动链拓扑图进行顶点对称性判别，，确定其非对称顶点集合。判断运动链拓扑图的邻接矩阵相同与否，确定是否需剔除非对称顶点集合中已综合的顶点以及与之拓扑对称的顶点来得到有效非对称顶点集合实现对平面3和5自由度可分离运动链拓扑图的综合。 最后，基于提出的平面3和5自由度可分离运动链综合方法，在Windows平台上运用Visual C++程序设计语言，编程首次实现国际上18杆以内平面3和5自由度所有可分离运动链结果。
【关键词】：机构综合 平面可分离运动链 对称性判别 拓扑图综合
【学位授予单位】：燕山大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：TH112
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第1章 绪论10-17
• 1.1 课题背景10-11
• 1.2 平面运动链机构综合的研究现状11-14
• 1.2.1 平面不可分离运动链的研究现状11-13
• 1.2.2 平面可分离运动链的研究现状13-14
• 1.3 研究思路与研究内容14-17
• 1.3.1 问题提出14
• 1.3.2 研究思路14
• 1.3.3 研究内容14-17
• 第2章 平面可分离运动链综合的基本理论17-23
• 2.1 图论基础知识17-18
• 2.1.1 图的定义17
• 2.1.2 图的同构17-18
• 2.2 机构学基础知识18-20
• 2.2.1 机构18-19
• 2.2.2 构件19
• 2.2.3 运动副19
• 2.2.4 运动链19
• 2.2.5 自由度19-20
• 2.3 平面可分离运动链知识简介20-21
• 2.3.1 运动链结构简图及其拓扑图20
• 2.3.2 运动链拓扑图的邻接矩阵表示20-21
• 2.4 软件介绍21-22
• 2.4.1 Visual C++6.0 软件平台概述21
• 2.4.2 软件设计用到的主要 MFC 类库21-22
• 2.5 本章小结22-23
• 第3章 顶点对称性判别方法23-30
• 3.1 运动链拓扑图顶点对称性判23-28
• 3.1.1 顶点对称的基本理论23-27
• 3.1.2 顶点对称性判别步骤27-28
• 3.2 顶点对称性的计算机实现28-29
• 3.3 本章小结29-30
• 第4章 平面 3 和 5 自由度可分离运动链综合30-66
• 4.1 可分离运动链分离条件31-37
• 4.1.1 可分离运动链分离类型31-37
• 4.2 两个运动链组合37-41
• 4.2.1 BF 型两个运动链组合37-38
• 4.2.2 JF 型两个运动链组合38-40
• 4.2.3 JBF 型两个运动链组合40-41
• 4.3 三个运动链组合41-51
• 4.3.1 BF 型三个运动链组合41-49
• 4.3.2 JF 型三个运动链组合49-50
• 4.3.3 BJHF 型三个运动链组合50-51
• 4.4 四个运动链组合51-59
• 4.4.1 BF 型四个运动链组合51-56
• 4.4.2 BJHF 型四个运动链组合56-58
• 4.4.3 BJBHF 型四个运动链组合58-59
• 4.5 五个运动链组合59-65
• 4.5.1 BF 型五个运动链组合59-65
• 4.6 本章小结65-66
• 第5章 平面 3 和 5 自由度可分离运动链综合软件实现66-78
• 5.1 软件界面66-67
• 5.2 软件功能实现67-68
• 5.3 可分离结构运动链所有参数信息统计68-76
• 5.4 结果对比76-77
• 5.5 本章小结77-78
• 结论78-79
• 参考文献79-83
• 攻读硕士学位期间承担的科研任务与主要成果83-84
• 致谢84-85
• 作者简介85

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前5条

1 常宗瑜,张策,宰守宾,张新华;计算机辅助分析技术在机构学中的应用[J];机械设计;2000年12期

2 高峰;机构学研究现状与发展趋势的思考[J];机械工程学报;2005年08期

3 丁华锋;黄真;曹毅;;运动链拓扑图的自动生成及图谱库的建立[J];机械工程学报;2006年04期

4 杨廷力;机构学理论研究进展[J];机械工程学报;1995年02期

5 唐德权;夏幼明;张丽英;;基于图的数据挖掘算法研究[J];云南师范大学学报(自然科学版);2007年05期

本文编号：1053821