變胞機構構型綜合及動態(tài)性能優(yōu)化理論與方法研究.pdf

1、本學位論文基于變胞機構的變拓撲本質(zhì)，研究變胞機構的拓撲組成原理;提出運用含有拓撲組成元素的擴展型關聯(lián)矩陣及其代數(shù)/邏輯運算對變胞過程進行描述，建立以關聯(lián)矩陣、休斯敦低序體陣列和通路矩陣為基礎的三位一體式變胞機構描述理論與方法體系。
　　將關聯(lián)矩陣和通路矩陣引入到變胞機構的運動學分析中，將變胞機構的結構學、運動學以及動力學緊密的聯(lián)系在一起，建立剛性變胞機構任意構態(tài)p的運動學模型和動力學模型;基于Reyliegh-Ritz法對柔性變胞

2、機構中的柔性構件進行離散化研究，推導出柔性變胞機構任意一構態(tài)p的運動學模型，并基于Lagrange方程，建立柔性變胞機構任意一構態(tài)p的動力學模型。
　　對變胞機構的組成原理及其分類進行研究;提出變約束的概念，運用約束旋量理論建立變胞機構約束變化與拓撲結構變化之間的關系，形成基于變約束旋量原理的變胞機構構型綜合理論及其一般過程。
　　根據(jù)變胞機構工作階段的劃分，對變胞機構的動態(tài)性能指標進行分類研究;針對第一類性能指標，根據(jù)傳統(tǒng)

3、機構學理論與方法給出具體指標的求解模型;針對第二類性能指標，運用高斯定理對變胞機構的構態(tài)切換過程進行分析，確定構態(tài)切換前后的系統(tǒng)狀態(tài)量;基于沖擊運動的動力學普遍定理，推導出適用于變胞機構構態(tài)切換的修正卡爾諾定理，并以此為基礎進一步研究能代表變胞機構構態(tài)切換過程中系統(tǒng)動態(tài)性能的評價指標及其數(shù)學表達式，完成變胞機構動態(tài)性能評價指標體系的建立。
　　揭示并闡述變胞機構的性能機變原理，完善變胞機構的概念，豐富變胞機構的內(nèi)涵;根據(jù)復雜工況環(huán)

4、境下對機構性能的自適應要求，提出變權重系數(shù)和性能可優(yōu)化度的概念，運用最小偏差法和評分法，建立變胞機構性能機變原理的數(shù)學模型;以設計得到的球面變胞仿生關節(jié)機構為例，闡明機構性能機變原理及其數(shù)學模型在變胞機構優(yōu)化設計中的運用。
　　應用多體系統(tǒng)離散時間傳遞矩陣法，建立并聯(lián)式剛柔耦合球面變胞機構的空間振動模型，定義狀態(tài)矢量，推導并得到典型元件和整個系統(tǒng)的傳遞方程、傳遞矩陣，構建用于固有頻率分析的系統(tǒng)特征方程;對并聯(lián)式剛柔耦合球面變胞機構