关于铰接杆系机构运动形态的若干理论问题研究

发布时间：2021-05-18 23:53

　　建立了杆系机构的精确运动控制方程。杆系的可动性在数学上被抽象为满足运动连续性前提下的控制方程非零解的存在性判别问题。理论上说明了平衡矩阵准则中的机构位移模态数大于零仅是杆系可动性判别的必要条件,但并不充分。基于对协调方程的高阶项分析,指出如果一阶机构变形的残余伸长量与自应力模态构成的向量空间正交,则可动性条件必然满足。证明了线性协调矩阵的零奇异值与机构位移模态的等效关系,解释了其可作为运动分岔点跟踪的理论原因。最后阐明了机构分岔路径的性质还必须根据高阶协调条件来判定。从纯粹几何学角度来探讨铰接杆系机构的运动分析问题。根据杆系机构的精确运动控制方程,提出了一种更精细的机构运动路径的求解策略。阐明杆系机构运动路径极值点的数学特征。证明了当某节点运动到其极值点时,当前构型的所有机构位移模态对应于该节点的分量均必须为零,并以此作为判别和跟踪运动路径极值点的准则。文中还对杆系机构极值构型的特殊几何特征进行了理论说明。最后通过两个数值算例来考察文中方法的计算精度和有效性。针对网壳结构“折叠展开式”整体提升施工法,提出了一种受荷杆系机构运动形态的数值分析方法。推导了受荷杆系机构的平衡条件以及相应平衡... 

【文章来源】：浙江大学浙江省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：63 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 引言
    1.2 不同机构体系的形态特征
        1.2.1 可展(开启)结构
        1.2.2 荷载缓和体系
        1.2.3 Pantadome体系和施工法
        1.2.4 柱面网壳“折叠展开式”整体提升施工法
    1.3 杆系机构运动形态分析的研究现状
    1.4 本文的主要工作
    参考文献
第二章 铰接杆系机构可动性和运动分岔分析
    2.1 引言
    2.2 运动控制方程
    2.3 平衡矩阵准则的局限
    2.4 可动性判别的高阶协调条件
    2.5 运动的确定性及分岔分析
    2.6 算例
        2.6.1 von Mises连杆系统的可动性分析
        2.6.2 七杆机构的可动性分析
        2.6.3 五杆机构的运动分岔分析
    2.7 本章小结
    参考文献
第三章 铰接杆系机构的运动路径及其极值点跟踪
    3.1 引言
    3.2 运动路径及其极值点
    3.3 运动路径的数值求解策略
    3.4 极值点的判别
    3.5 极值构型的几何学特点
    3.6 算例
        3.6.1 三杆体系
        3.6.2 六杆复杂机构
    3.7 本章小结
    参考文献
第四章 受荷铰接杆系机构的运动形态及其稳定性分析
    4.1 引言
    4.2 体系的形态特征
    4.3 铰接杆系机构的平衡条件
    4.4 铰接杆系机构的稳定条件
    4.5 施工过程的数值模拟
        4.5.1 基本思路
        4.5.2 稳定平衡构型的数值跟踪策略
        4.5.3 运动形态的数值跟踪策略
    4.6 平面七连杆机构的提升形态分析
        4.6.1 基本模型的运动形态分析
        4.6.2 降低吊点的模型及其提升形态分析
        4.6.3 增加外荷载的模型及其提升形态分析
        4.6.4 改变杆系分段位置的模型及其提升形态分析
    4.7 本章小结
    参考文献
第五章 结论与展望
    5.1 本文主要结论
    5.2 进一步的研究工作
致谢



本文编号：3194703