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面向精密运动机构的动力学分析软件开发

作　者: 林胜恩
导　师: 陈学东
学　校: 华中科技大学
专　业: 机械电子工程
关键词: 精密运动机构动力学分析面向对象开发
分类号: TP311.52
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
下　载: 19次
引　用: 0次
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内容摘要

本文在国家863计划的资助下，开发具有自主知识产权的面向精密运动机构的动力学辅助分析软件，为精密运动机构的设计仿真提供平台。为了突破传统运动机构微米级的极限运动精度，精密运动机构在设计中引入了消摩减振的环节，使得机构中增加大量的隔振环节、气浮轴承和虚铰约束。针对精密运动机构的结构特点本文采用多刚体动力学分析方法对其进行建模与分析，依次完成了以下内容的研究。首先，通过笛卡尔方法与R/W方法的优劣比较，确定选用笛卡尔方法进行动力学建模，应用R/W方法计算动力学模型求解广义坐标初始值，保证了初始值的准确性，使后续的动力学分析能顺利进行。动力学模型求解方面，本文选用高斯列主元素消去法和阿当姆斯四阶修正预测-校正算法，在满足求解稳定性的基础上提高了动力学分析的精确度。其次，应用面向对象的软件开发方式进行软件整体架构设计、具体功能模块设计以及代码编写，为该动力学分析软件的后续扩展和升级提供了良好的程序环境，同时也提高了软件的健壮性、设计的科学性、代码的可移植性。最后，应用本文开发的动力学辅助分析软件对精密运动机构中比较常见的两种机构进行动力学仿真，得到的仿真结果与ADAMS中得到的结果一致，验证了本文研究的可行性和有效性。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-8
1 绪论  8-14
  1.1 课题的来源  8
  1.2 课题的目的和意义  8-9
  1.3 国内外研究综述  9-12
  1.4 主要工作内容  12
  1.5 论文章节安排  12-14
2 精密运动机构动力学分析基础  14-24
  2.1 引言  14
  2.2 精密运动机构结构特点  14-15
  2.3 精密运动机构建模理论  15-21
  2.4 精密运动机构模型求解  21-23
  2.5 本章小结  23-24
3 动力学分析软件架构设计  24-35
  3.1 引言  24
  3.2 软件功能规划  24-26
  3.3 静态结构模型  26-30
  3.4 动态行为模型  30-34
  3.5 本章总结  34-35
4 动力学分析软件功能模块设计  35-43
  4.1 引言  35
  4.2 广义坐标初值计算  35-37
  4.3 模型主要元素计算  37-40
  4.4 存取模块设计  40-42
  4.5 本章小结  42-43
5 动力学分析软件验证  43-50
  5.1 引言  43
  5.2 隔振平台的建模与分析  43-45
  5.3 H 型运动平台建模与分析  45-49
  5.4 本章小结  49-50
6 全文总结和展望  50-52
  6.1 全文总结  50
  6.2 工作展望  50-52
致谢  52-53
参考文献  53-56
附录 1 攻读硕士学位期间发表的学术论文  56

面向精密运动机构的动力学分析软件开发

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