柔順雙穩(wěn)態(tài)機(jī)構(gòu)的動(dòng)力學(xué)研究.pdf

1、科學(xué)技術(shù)和現(xiàn)代工業(yè)的迅速發(fā)展,對(duì)機(jī)械產(chǎn)品的性能提出新要求,傳統(tǒng)剛性機(jī)構(gòu)越來(lái)越不能滿足人們的需要。柔順機(jī)構(gòu)具有零件數(shù)目少、裝配時(shí)間短或無(wú)需裝配的特點(diǎn),能夠減少構(gòu)件間的磨損、摩擦和振動(dòng),以及提高機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)可靠性和精度等。因此,柔順機(jī)構(gòu)逐漸成為了機(jī)構(gòu)學(xué)研究的新熱點(diǎn)。柔順雙穩(wěn)態(tài)機(jī)構(gòu)則是柔順機(jī)構(gòu)研究的一個(gè)新方向。目前,國(guó)內(nèi)外對(duì)柔順雙穩(wěn)態(tài)機(jī)構(gòu)的研究主要集中在機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)學(xué)、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)等方面,而柔順雙穩(wěn)態(tài)機(jī)構(gòu)動(dòng)力學(xué)方面的研究則涉及較少。毋庸置疑,如何改善柔順

2、雙穩(wěn)態(tài)機(jī)構(gòu)的動(dòng)態(tài)特性,對(duì)進(jìn)一步發(fā)展和完善柔順雙穩(wěn)態(tài)機(jī)構(gòu)的理論,以及拓展柔順雙穩(wěn)態(tài)機(jī)構(gòu)的應(yīng)用范圍,都具有重要的理論意義和應(yīng)用價(jià)值。
　　本文以平面柔順雙穩(wěn)態(tài)機(jī)構(gòu)為研究對(duì)象,探討柔順雙穩(wěn)態(tài)機(jī)構(gòu)的動(dòng)力學(xué)問(wèn)題,主要研究?jī)?nèi)容包括機(jī)構(gòu)的動(dòng)力學(xué)建模、雙穩(wěn)態(tài)特性條件、動(dòng)態(tài)特性和優(yōu)化設(shè)計(jì)等。
　　首先,建立以柔性桿為柔性元件的柔順機(jī)構(gòu)動(dòng)力學(xué)模型。對(duì)靜力狀態(tài)下的偽剛體模型進(jìn)行修正,充分考慮柔性桿的動(dòng)力學(xué)影響,建立柔順機(jī)構(gòu)的動(dòng)力學(xué)模型,并通過(guò)數(shù)值

3、算例,驗(yàn)證建模方法的正確性。建立柔順機(jī)構(gòu)動(dòng)力學(xué)模型,是本文研究工作開(kāi)展的前提。
　　接著,研究柔順機(jī)構(gòu)的雙穩(wěn)態(tài)特性。以能量法和偽剛體模型為理論基礎(chǔ),分別對(duì)具有唯一柔性關(guān)節(jié)和兩個(gè)柔性關(guān)節(jié)的柔順機(jī)構(gòu)進(jìn)行雙穩(wěn)態(tài)特性研究,推導(dǎo)機(jī)構(gòu)具有雙穩(wěn)態(tài)特性的幾何條件及運(yùn)動(dòng)學(xué)條件。并通過(guò)柔順機(jī)構(gòu)實(shí)例,證明理論推導(dǎo)正確性。
　　其次,分析柔順雙穩(wěn)態(tài)機(jī)構(gòu)的動(dòng)態(tài)特性。研究柔性桿的幾何參數(shù)變化對(duì)柔順雙穩(wěn)態(tài)機(jī)構(gòu)頻率特性的影響及其靈敏度;分析柔順雙穩(wěn)態(tài)機(jī)構(gòu)的