超大型六自由度加載平臺(tái)系統(tǒng)的研究與實(shí)現(xiàn).pdf

1、大型結(jié)構(gòu)件常常受到來(lái)自不同方向的載荷，為了模擬大型結(jié)構(gòu)件在實(shí)際工況下的復(fù)雜載荷，對(duì)其加載的試驗(yàn)臺(tái)必須能夠在空間三個(gè)方向同時(shí)輸出可控的力和力矩。
　　 Stewart 平臺(tái)不僅可以實(shí)現(xiàn)空間六個(gè)自由度的運(yùn)動(dòng)，還可以輸出三個(gè)方向的力和力矩。
　　 因此，本論文將該平臺(tái)引入到大型結(jié)構(gòu)件的疲勞加載試驗(yàn)臺(tái)中，用以實(shí)現(xiàn)大型結(jié)構(gòu)件復(fù)雜載荷情況下的加載。
　　 論文基于并聯(lián)六自由度平臺(tái)的運(yùn)動(dòng)學(xué)與動(dòng)力學(xué)基本理論，并根據(jù)在彈性形變范圍

2、內(nèi)力與形變成比例關(guān)系的實(shí)際情況，探討了通過(guò)采用平臺(tái)的位置控制達(dá)到輸出力控制的可行性。在建立系統(tǒng)的半物理仿真模型，并對(duì)該可行性進(jìn)行驗(yàn)證后，根據(jù)試驗(yàn)件的力和力矩加載要求，設(shè)計(jì)了滿足加載要求的六自由度平臺(tái)機(jī)械結(jié)構(gòu)。具體設(shè)計(jì)內(nèi)容包括：滿足試驗(yàn)臺(tái)剛度要求的地基結(jié)構(gòu)；滿足加載要求的加載平臺(tái)及連接鉸鏈；滿足系統(tǒng)安全與控制精度要求的液壓伺服系統(tǒng)設(shè)計(jì)。之后，論文對(duì)控制系統(tǒng)的硬件進(jìn)行了選型設(shè)計(jì)，并編寫(xiě)了采用上、下位機(jī)兩級(jí)控制模式的控制軟件。采用基于Wind

3、ows 操作系統(tǒng)的VC++平臺(tái)開(kāi)發(fā)的上位機(jī)監(jiān)控界面，具有良好的人機(jī)交互界面，用于實(shí)現(xiàn)平臺(tái)的安全控制；下位機(jī)采用嵌入式Linux 系統(tǒng)，完成平臺(tái)的實(shí)時(shí)控制。然后，論文對(duì)試驗(yàn)臺(tái)系統(tǒng)進(jìn)行了功能測(cè)試，具體包括平臺(tái)機(jī)械部分及控制系統(tǒng)的安全性檢查，動(dòng)態(tài)響應(yīng)測(cè)試，加載平臺(tái)與試件的對(duì)接工藝驗(yàn)證等。最后，對(duì)試件進(jìn)行了實(shí)況加載試驗(yàn)。
　　 加載試驗(yàn)結(jié)果表明，該并聯(lián)六自由度力加載平臺(tái)系統(tǒng)，具有1000KN的額定加載力、3500KNm的額定加載力矩，可