兩種含間隙解耦并聯(lián)機(jī)構(gòu)動(dòng)力學(xué)仿真與混沌現(xiàn)象研究.pdf

1、機(jī)械產(chǎn)品日益朝著高速、重載、精密、高穩(wěn)定性的目標(biāo)發(fā)展，其對(duì)機(jī)構(gòu)動(dòng)力學(xué)性能的要求也越來越高。混沌理論相關(guān)成果為機(jī)構(gòu)學(xué)中非線性現(xiàn)象的研究提供了新的方法，而并聯(lián)機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)解耦的實(shí)現(xiàn)則有助于提高其動(dòng)力學(xué)性能。本文以兩種解耦并聯(lián)機(jī)構(gòu)為研究對(duì)象，考慮其運(yùn)動(dòng)副間隙，開展非線性動(dòng)力學(xué)仿真與混沌現(xiàn)象研究，有益于拓展混沌理論的應(yīng)用范圍并深化并聯(lián)機(jī)構(gòu)的理論研究，對(duì)高性能的并聯(lián)機(jī)器人裝備的研制具有理論指導(dǎo)意義。本文主要研究內(nèi)容如下：
　　綜合國內(nèi)外學(xué)者的研

2、究成果，將含間隙機(jī)構(gòu)的動(dòng)力學(xué)建模方法由原三類整理為四類，分別為“接觸-碰撞-分離”三狀態(tài)模型、連續(xù)接觸模型、“碰撞-分離”二狀態(tài)模型及“接觸-分離”二狀態(tài)模型。
　　以RU-RPR和PU-RCRR-CRRR解耦并聯(lián)機(jī)構(gòu)為研究對(duì)象，考慮轉(zhuǎn)動(dòng)副間隙，基于Lankarani-Nikravesh接觸力模型計(jì)算法向接觸力，應(yīng)用Ambrósio提出的修正的Coulomb摩擦力法則估計(jì)切向接觸力，建立動(dòng)力學(xué)模型；借助變步長四階Runge-Kut

3、ta法予以數(shù)值仿真，并詳細(xì)地介紹求解思路，分析間隙對(duì)RU-RPR及PU-RCRR-CRRR機(jī)構(gòu)動(dòng)力學(xué)響應(yīng)的影響。
　　利用Poincare映射及Lyapunov指數(shù)對(duì)所研究的兩種解耦并聯(lián)機(jī)構(gòu)中的混沌現(xiàn)象予以辨識(shí)，分析不同的因素對(duì)RU-RPR機(jī)構(gòu)中混沌與沖擊現(xiàn)象的影響，同時(shí)探討沖擊現(xiàn)象與混沌現(xiàn)象的關(guān)系，并分析摩擦系數(shù)對(duì)RU-RPR機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)穩(wěn)定性的影響。
　　增設(shè)彈簧以提高含間隙RU-RPR機(jī)構(gòu)穩(wěn)定性，并應(yīng)用遺傳算法優(yōu)化彈簧相關(guān)