| 【中文题名】 | 含间隙机构运动副动力学模型研究 |
| 【英文题名】 | On Dynamic Modeling of Mechanical Pair Clearance |
| 【学科专业】 | 机械电子工程 |
| 【论文级别】 | 硕士论文 |
| 【投稿时间】 | 2007-6-19 |
| 【中关键词】 | 间隙,柔性多体系统,动力学建模,仿真,, |
| 【英关键词】 | clearance,flexible multi-body system,dynamic model,simulation, |
| 【分类导航】 | 数理科学和化学>力学>理论力学（一般力学）>动力学>刚体动力学> |
| 【论文摘要】 | 运动副间隙对机械系统所带来的影响问题已经成为现代机械动力学理论研究的前沿问题之一，也是航天工程中急需解决的关键问题之一。开展考虑间隙的多体动力学理论及空间可展机构动力学仿真和实验的研究，将为实际的航天多体机械系统设计和动力学行为的精确预测提供分析方法和理论基础，具有重要的理论意义和实际工程价值。
论文在分析目前广泛应用的点接触间隙模型局限性的基础上，综合考虑运动副结构形状、间隙大小、材料以及碰撞速度等因素的影响，初步提出了面—面接触间隙模型。该模型计及了粘滑和滚动摩阻的影响，能够精细地模拟运动副中的碰撞过程。本文在柔性多体系统动力学理论的基础上，建立了含间隙柔性多体系统动力学模型，并以双连杆机构为研究对象，初步研究了构件柔性和运动副间隙对机械系统动力学特性的影响。
对考虑运动副间隙和构件柔性的空间可展机构动力学进行了初步的仿真研究，重点研究了间隙、构件柔性、摩擦、重力场对系统动力特性的影响。仿真结果表明，由于间隙的存在，使组成间隙的两构件在机构伸展过程中频繁的碰撞，间隙、柔性以及摩擦等的耦合，使系统非线性特性增强。 |
| 【论文题纲】 |
|
摘要 |
3-4 |
|
Abstract |
4-8 |
|
第一章 绪论 |
8-20 |
|
1.1 课题背景 |
8-9 |
|
1.2 柔性多体系统动力学的现状与发展 |
9-11 |
|
1.3 运动副间隙模型的现状与发展 |
11-18 |
|
1.4 本文的主要工作 |
18-20 |
|
第二章 运动副间隙研究 |
20-32 |
|
2.1 引言 |
20 |
|
2.2 间隙模型中接触碰撞问题 |
20-22 |
|
2.2.1 Hertz碰撞接触模型 |
20-21 |
|
2.2.2 Sneddon碰撞接触模型 |
21 |
|
2.2.3 Johnson碰撞接触模型 |
21-22 |
|
2.3 点接触间隙模型的局限 |
22-25 |
|
2.3.1 运动副间隙大小的影响 |
22-24 |
|
2.3.2 运动副元素材料的影响 |
24-25 |
|
2.3.3 碰撞速度的影响 |
25 |
|
2.4 面接触间隙模型 |
25-30 |
|
2.4.1 新型含间隙运动副模型 |
25-27 |
|
2.4.2 典型含间隙运动副模型的数学描述 |
27-29 |
|
2.4.3 数值算例 |
29-30 |
|
2.5 本章小结 |
30-32 |
|
第三章 机械系统分析软件—ADAMS |
32-46 |
|
3.1 ADAMS软件简介以及在工程中的应用 |
32-34 |
|
3.1.1 ADAMS软件系列 |
32-33 |
|
3.1.2 ADAMS软件在工程中的应用 |
33-34 |
|
3.2 ADAMS动力学建模与计算方法 |
34-37 |
|
3.2.1 广义坐标选择 |
34 |
|
3.2.2 动力学方程的建立 |
34-35 |
|
3.2.3 动力学方程的求解 |
35-37 |
|
3.3 ADAMS软件对间隙的处理 |
37-46 |
|
3.3.1 ADAMS软件中对碰撞模型的描述 |
37-38 |
|
3.3.2 碰撞模型中函数的介绍 |
38-40 |
|
3.3.3 ADAMS软件中IMPACT函数参数的确定 |
40-46 |
|
第四章 含间隙运动副的空间可展开机构数值仿真 |
46-74 |
|
4.1 引言 |
46 |
|
4.2 数值仿真 |
46-72 |
|
4.2.1 ADAMS间隙模型的处理 |
46-47 |
|
4.2.2 仿真模型及物理参数 |
47 |
|
4.2.3 构件的柔性对运动的影响 |
47-52 |
|
4.2.4 运动副间隙的影响 |
52-63 |
|
4.2.5 重力的影响 |
63-72 |
|
4.3 数值仿真结果讨论与分析 |
72-73 |
|
4.4 本章小结 |
73-74 |
|
第五章 总结与展望 |
74-76 |
|
5.1 论文的主要工作及结论 |
74-75 |
|
5.2 今后研究工作的展望 |
75-76 |
|
致谢 |
76-77 |
|
参考文献 |
77-82 |
|
作者在读期间研究成果 |
82 |
|
| 【DOI】 | LunWen.ID:2.2008.20310 |
