平面機(jī)構(gòu)同構(gòu)識(shí)別與裝配構(gòu)型分析研究.pdf

1、對平面機(jī)構(gòu)的合理設(shè)計(jì)和使用,離不開機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)理論的研究。機(jī)構(gòu)的類型綜合是研究機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)組成的有效方法,而運(yùn)動(dòng)鏈的同構(gòu)識(shí)別是機(jī)構(gòu)類型綜合與優(yōu)選中一個(gè)重要而又難以解決的組合問題。同時(shí),機(jī)構(gòu)裝配構(gòu)型分析是機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)分析中一個(gè)復(fù)雜而重要的研究領(lǐng)域,能為機(jī)構(gòu)的裝配、仿真以及類型優(yōu)選提供基礎(chǔ)信息。
　　本文以平面機(jī)構(gòu)為研究對象,對機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)鏈的分類、同構(gòu)識(shí)別、構(gòu)件相似性識(shí)別以及機(jī)構(gòu)裝配構(gòu)型分析與圖形自動(dòng)繪制等問題進(jìn)行了較深入的研究,為機(jī)構(gòu)方案的優(yōu)選提

2、供技術(shù)支持與可視化平臺(tái)。論文的主要工作與成果體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:
　　針對平面機(jī)構(gòu)閉式運(yùn)動(dòng)鏈的特點(diǎn),定義了新的結(jié)構(gòu)拓?fù)浜懔俊s桿聯(lián)結(jié)度序列,并提出了進(jìn)行運(yùn)動(dòng)鏈分類的序列碼法。以該法進(jìn)行分類則可使運(yùn)動(dòng)鏈類型細(xì)化,有利于后續(xù)運(yùn)動(dòng)鏈同構(gòu)識(shí)別時(shí)充分利用分類結(jié)果。
　　在定義了縮桿距離序列、構(gòu)件權(quán)重碼與關(guān)聯(lián)碼基礎(chǔ)上,結(jié)合序列碼分類法,提出了進(jìn)行平面機(jī)構(gòu)閉式運(yùn)動(dòng)鏈同構(gòu)識(shí)別距離—關(guān)聯(lián)碼法,用該法進(jìn)行機(jī)構(gòu)的同構(gòu)識(shí)別不僅同構(gòu)識(shí)別的數(shù)量大幅度

3、減少,而且在同構(gòu)識(shí)別時(shí)的運(yùn)算量小,算法效率高,尤其適合于機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)鏈自動(dòng)類型綜合時(shí)的同構(gòu)識(shí)別。
　　對符號(hào)設(shè)計(jì)規(guī)則的制定進(jìn)行了合理的改進(jìn)與完善。提出了在方案創(chuàng)新設(shè)計(jì)過程中相似構(gòu)件識(shí)別的關(guān)聯(lián)碼法。用關(guān)聯(lián)碼法來識(shí)別方案推理過程中的構(gòu)件相似性,可以有效地抑制方案創(chuàng)新過程中同構(gòu)設(shè)計(jì)方案的產(chǎn)生,避免了解爆炸的問題。
　　基于符號(hào)方案,以桿組桁架理論為基礎(chǔ),針對基本剛性鏈構(gòu)建了相應(yīng)的運(yùn)動(dòng)位置約束方程。研究了8桿及8桿以下單自由度平面機(jī)構(gòu)裝

4、配構(gòu)型分析方法,提出了單桿替換后運(yùn)動(dòng)鏈中5桿與7桿基本剛性鏈的自動(dòng)識(shí)別與分析情況鑒別算法。并采用同倫方法對平面機(jī)構(gòu)的所有裝配構(gòu)型求解進(jìn)行了研究。
　　以機(jī)構(gòu)簡圖為基礎(chǔ),結(jié)合方案創(chuàng)新設(shè)計(jì)中符號(hào)方案與構(gòu)件相似性識(shí)別方法,研究了采用同倫法自動(dòng)求解平面機(jī)構(gòu)裝配構(gòu)型的計(jì)算機(jī)程序開發(fā)策略,構(gòu)建了系統(tǒng)的總體構(gòu)架。
　　對實(shí)現(xiàn)裝配構(gòu)型分析與圖形自動(dòng)繪制系統(tǒng)的編程關(guān)鍵問題進(jìn)行了較詳細(xì)的探討。提出了符號(hào)描述運(yùn)動(dòng)副坐標(biāo)解算過程的方案,并對基本剛性