2UPS-RPU少自由度并聯(lián)機(jī)構(gòu)的動(dòng)態(tài)優(yōu)化設(shè)計(jì).pdf_第1頁(yè)
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文檔簡(jiǎn)介

1、本文以馮志友教授提出的新型含串聯(lián)輸入支鏈的2UPS-RPU少自由度并聯(lián)機(jī)構(gòu)為研究對(duì)象,以運(yùn)動(dòng)學(xué)設(shè)計(jì)和靜剛度設(shè)計(jì)的結(jié)果為依據(jù),結(jié)合多柔體動(dòng)力學(xué)理論與有限元理論對(duì)并聯(lián)機(jī)構(gòu)進(jìn)行了彈性動(dòng)力學(xué)建模,并利用有限元軟件對(duì)其進(jìn)行仿真分析,之后通過(guò)機(jī)構(gòu)的動(dòng)態(tài)性能參數(shù)進(jìn)行機(jī)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)。為該機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)及樣機(jī)制造提供了堅(jiān)實(shí)的理論基礎(chǔ)。
  首先,利用有限元理論和動(dòng)態(tài)子結(jié)構(gòu)思想建立了空間柔性梁?jiǎn)卧膹椥詣?dòng)力學(xué)方程,之后結(jié)合柔性桿的彈性形變和機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)學(xué)、

2、動(dòng)力學(xué)約束條件等運(yùn)動(dòng)協(xié)調(diào)條件,推導(dǎo)出了該機(jī)構(gòu)系統(tǒng)的彈性動(dòng)力學(xué)模型。
  然后,基于協(xié)同的思想,結(jié)合系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)仿真軟件ADAMS和有限元軟件ANSYS各自的優(yōu)點(diǎn),通過(guò)模態(tài)中性文件和載荷譜數(shù)據(jù)的傳遞,建立了2UPS-RPU少自由度并聯(lián)機(jī)構(gòu)的剛?cè)狁詈象w模型,根據(jù)預(yù)定動(dòng)平臺(tái)的運(yùn)動(dòng)規(guī)律,完成該模型的動(dòng)力學(xué)仿真。通過(guò)仿真結(jié)果對(duì)比分析可知,剛?cè)狁詈象w模型的仿真結(jié)果能更加真實(shí)、準(zhǔn)確地反映機(jī)構(gòu)的動(dòng)態(tài)性能,提高仿真精度。
  其次,利用ANSY

3、S軟件對(duì)2UPS-RPU少自由度并聯(lián)機(jī)構(gòu)進(jìn)行了有限元建模,并對(duì)其進(jìn)行模態(tài)分析、諧響應(yīng)分析、瞬態(tài)動(dòng)力學(xué)分析等動(dòng)態(tài)特性的研究,確定該機(jī)構(gòu)的各階模態(tài)振型,并得出對(duì)該機(jī)構(gòu)系統(tǒng)動(dòng)態(tài)性能影響最大的頻率,提取該段頻率以作為動(dòng)態(tài)優(yōu)化設(shè)計(jì)的狀態(tài)變量或目標(biāo)函數(shù)。
  最后,參考機(jī)構(gòu)動(dòng)態(tài)特性參數(shù)指標(biāo),以機(jī)構(gòu)系統(tǒng)基頻全域均值最大為優(yōu)化目標(biāo),以機(jī)構(gòu)總質(zhì)量為約束條件,并以機(jī)構(gòu)桿件的長(zhǎng)度和直徑為設(shè)計(jì)變量,實(shí)現(xiàn)了2UPS-RPU并聯(lián)機(jī)構(gòu)桿件參數(shù)的優(yōu)化設(shè)計(jì),提高了

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