铰链间隙对机构动态性能影响分析与某空间展开机构结构动力学响应分析

论文摘要

机构的运动副是连接两构件并允许二者有相对运动的环节,机械系统中运动副间隙是不可避免的。由于运动副间隙的存在,破坏了理想的机构模型,从而使机构的实际运动与理想运动之间出现偏差。运动副间隙对机械系统性能的影响已不容忽视。因此,研究含间隙机构的运动学和动力学具有重要的理论意义和实用价值,含间隙机构动力学已成为机构动力学的前沿研究课题之一。本文应用弹簧阻尼模型,进行动力学建模,对相关参数的确定进行了深入分析。利用反复碰撞过程中速度的不断变化,对弹簧阻尼模型的参数进行修正。另外,对间隙模型的各影响因素(材料特性、构件质量、摩擦系数、销和套筒半径值等)进行分析,找到了主要影响因素。以曲柄滑块为例,在重力环境下分析了全刚体、考虑构件柔性机构的运动,得到间隙取值与机构性能的函数关系式。本文另一部分对某空间展开机构的收拢状态和展开状态进行有限元建模和动力学分析,得到了对工程有参考价值的结果。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 研究背景和意义
• 1.2 铰链间隙研究的发展概况
• 1.3 空间展开机构相关研究背景
• 1.4 CAD/CAE在结构动力学方面的应用与发展
• 1.5 本文的主要工作
• 第二章 两状态模型建模理论方法及相关参数确定
• 2.1 两状态模型的建模理论方法
• 2.2 接触碰撞中相关参数确定
• 2.3 间隙模型相关参数的修正
• 2.4 仿真验算
• 2.5 本章小结
• 第三章 相关参数对机构动态性能的影响分析
• 3.1 间隙模型主要影响因素
• 3.2 间隙模型相关参数对机构稳定性影响程度分析
• 3.3 全刚体机构间隙对机构性能的影响分析
• 3.4 考虑构件柔性机构间隙对机构性能的影响分析
• 3.5 本章小结
• 第四章 空间展开机构结构动力学响应分析
• 4.1 动力学环境介绍
• 4.2 空间展开机构收拢状态和展开状态概述及有限元建模
• 4.3 模态分析及结果
• 4.4 收拢态冲击响应分析
• 4.5 展开态稳定性响应分析
• 4.6 对整体结构的改进建议
• 4.7 本章小结
• 总结与展望
• 致谢
• 参考文献
• 研究成果