變胞機(jī)構(gòu)的隨機(jī)構(gòu)態(tài)及其變換過程中的沖擊振動研究.pdf

1、變胞機(jī)構(gòu)是一類能進(jìn)行自我重組和重構(gòu)，具有變拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和變自由度特點(diǎn)的機(jī)構(gòu)。變胞機(jī)構(gòu)當(dāng)按照等效阻力梯度模型設(shè)計和調(diào)控構(gòu)態(tài)變換和運(yùn)動時序時，影響等效阻力梯度的因素主要有運(yùn)動參數(shù)（速度、加速度等）、幾何參數(shù)（質(zhì)量、桿長等）、外力和外力矩等。如果影響等效阻力梯度模型的因素在變胞機(jī)構(gòu)的運(yùn)動過程中是變化的或隨機(jī)的，將會導(dǎo)致變胞機(jī)構(gòu)不能按照預(yù)定的運(yùn)動時序運(yùn)動或者不能維持預(yù)定的變胞周期，使得變胞機(jī)構(gòu)出現(xiàn)隨機(jī)構(gòu)態(tài)，而隨機(jī)構(gòu)態(tài)的出現(xiàn)勢必會導(dǎo)致變胞副在運(yùn)動過程

2、中產(chǎn)生沖擊和振動，因此，有必要對變胞機(jī)構(gòu)產(chǎn)生隨機(jī)構(gòu)態(tài)的因素以及在構(gòu)態(tài)變換過程中產(chǎn)的沖擊振動進(jìn)行研究。本文的主要研究內(nèi)容如下:
　　首先，介紹了變胞機(jī)構(gòu)的構(gòu)態(tài)變換方式，并對等效阻力梯度進(jìn)行分析，為后續(xù)變胞機(jī)構(gòu)的隨機(jī)構(gòu)態(tài)及構(gòu)態(tài)變換過程中的沖擊振動分析奠定了基礎(chǔ)。變胞機(jī)構(gòu)的構(gòu)態(tài)變換方式主要包括結(jié)構(gòu)限定變胞、力變胞和幾何變胞，并舉例進(jìn)行了說明。之后建立了變胞機(jī)構(gòu)的運(yùn)動循環(huán)圖，定義了一種無量綱的等效阻力梯度模型，使變胞機(jī)構(gòu)的構(gòu)態(tài)、變胞運(yùn)動副

3、的運(yùn)動與其等效阻力梯度建立了對應(yīng)關(guān)系。
　　其次，描述了變胞機(jī)構(gòu)隨機(jī)構(gòu)態(tài)的產(chǎn)生，對約束變胞機(jī)構(gòu)的構(gòu)態(tài)變換的隨機(jī)性進(jìn)行分析，并用Matlab編程計算，得出主動件轉(zhuǎn)速、彈簧剛度、外力、外力矩和阻尼系數(shù)對約束變胞機(jī)構(gòu)構(gòu)態(tài)變換隨機(jī)性的影響。
　　然后，利用Lagrange方程建立了該平面五桿機(jī)構(gòu)的動力學(xué)模型，并對其進(jìn)行動力學(xué)分析，應(yīng)用Matlab/Simulink軟件對機(jī)構(gòu)中變胞副的位移、速度、加速度信號進(jìn)行數(shù)值分析，得到了不同參數(shù)