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利用结构矩阵法对柔性机构建模的基本思路约束设计法
图片来源:
于靖军,裴旭,毕树生,宗光华,张宪民.
柔性铰链机构设计方法的研究进展 ,
机械工程学报, 2010 (13).
>>查看本文图片摘要
图片关键词:
位置图
计算结果图
伪刚体模型
平面图
模型
空间图
柔性机构
矩阵法
设计法
基本思路
所属学科:
机械工业
图片上下文:
后者视为刚性杆。通过空间坐标变换,得到可反映系统整体的空间柔度模型。以此模型为核心再来研究柔性机构的各种性能如刚度、精度等(图 2)。不同学者在使用结构矩阵法时的区别主要体现在柔性单元或柔性模块的维度控制上(多数为六维,少量只考虑一~三维)。由于结构矩阵法既是一种扩展的伪刚体模型
....
法,同时也是简化了的有限元法,因此计算结果要比一般平面伪刚体模型的精度高,同时也可通过商业有限元软件的计算结果进行验证。图 2 利用结构矩阵法对柔性机构建模的基本思路1.3 约束设计法约束设计法的特点在于将理想柔性约束作为基本单元来构造柔性机构。其主要思想源于MAXWELL 等[25]的自由度与约束对偶原理(即加在一个系统上的非冗余约束数与其自由度数之和为6)。BLANDING 等[11-12]先后采用约束设计方法进行柔性机构的构型综合。尤其是 BLANDING 提出了自由度线与约束线之间应遵循对偶准则(简称Blanding 法则),即系统的所有自由线都应与其所有约束线相交。例如图 3 所示的刚体受到 5 条线约束(实线所示)的作用,则根据 Blanding 法则很容易找到允许该刚体运动的一条转轴位置(虚线所示),而且仅此一条。图 3 应用 Blanding 法则进行机构的自由度分析约束设计法则需要首先确定机构所有约束的位置和方向,然后利用自由度与约束对偶原理,来确定机构的运动。它的优点在于可以可视化表达机构运动
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