組合機(jī)構(gòu)基本結(jié)構(gòu)單元的智能設(shè)計與分析.pdf

1、計算機(jī)的普及、可視化技術(shù)以及面向?qū)ο蠹夹g(shù)的日趨成熟，使得機(jī)構(gòu)分析和計算機(jī)動態(tài)仿真成為可能。開發(fā)一套機(jī)構(gòu)仿真系統(tǒng)可以為科研與教學(xué)提供很大的幫助。本文研究了“平面機(jī)構(gòu)運動分析和運動仿真”，解決了各種平面機(jī)構(gòu)及其組合機(jī)構(gòu)的可視化輸入、智能識別、運動分析、自動求解和可視化運動仿真，具有一定的實用價值。 首先，運用基本單元結(jié)構(gòu)分析法。即基于面向?qū)ο蟮募夹g(shù)思想，將各種平面機(jī)構(gòu)和組合機(jī)構(gòu)抽象地根據(jù)相應(yīng)的機(jī)構(gòu)特點作為劃分基本機(jī)構(gòu)的算法單元，這些

2、結(jié)構(gòu)單元是對機(jī)構(gòu)進(jìn)行造型和運動分析時建立數(shù)學(xué)模型、編寫算法模塊的最小單元。這樣組合機(jī)構(gòu)的分析就轉(zhuǎn)化為對基本單元結(jié)構(gòu)的分析。接著為每一個基本單元結(jié)構(gòu)建立了數(shù)學(xué)模型，編制了相應(yīng)的算法模塊。對于設(shè)計出的復(fù)雜機(jī)構(gòu)，進(jìn)行智能識別，識別的最終結(jié)果為包含若干個基本結(jié)構(gòu)單元，調(diào)用相應(yīng)的算法模塊。 其次，進(jìn)行軟件的總體設(shè)計。提出系統(tǒng)設(shè)計原則，然后給出了軟件總體結(jié)構(gòu)圖。將軟件系統(tǒng)在處理問題的過程上分為三大部分——前臺輸入、智能識別與后臺計算。在前臺

3、輸入部分，基于面向?qū)ο蠹夹g(shù)建立平面組合機(jī)構(gòu)對象模型，將平面機(jī)構(gòu)和相關(guān)組合機(jī)構(gòu)抽象為一系列基本構(gòu)件單元以及連接這些基本構(gòu)件單元的運動副，并建立相應(yīng)的類，給出了平面機(jī)構(gòu)及組合機(jī)構(gòu)可視化輸入的算法。在智能識別部分，運用在用戶在輸入信息時記錄的機(jī)構(gòu)相關(guān)運動副的連接關(guān)系進(jìn)行總體結(jié)構(gòu)系統(tǒng)劃分，并給出了組合機(jī)構(gòu)智能化識別的流程；在后臺計算部分，利用識別的結(jié)果調(diào)用相應(yīng)基本結(jié)構(gòu)單元算法模塊就可以實現(xiàn)機(jī)構(gòu)運動分析的自動化。后臺計算的結(jié)果結(jié)合所繪制的機(jī)構(gòu)圖形

4、通過一定的圖形操作算法，實現(xiàn)了機(jī)構(gòu)的動態(tài)模擬。通過可視界面把機(jī)構(gòu)圖形的繪制(添加、刪除、修改)、仿真系統(tǒng)參數(shù)輸入、機(jī)構(gòu)的動態(tài)模擬、機(jī)構(gòu)的運動的仿真圖形輸出集于同一屏幕的不同窗口，使用戶可以同時從不同的層次：數(shù)據(jù)、圖形等來觀察機(jī)構(gòu)的運行情況。 最后，作者以Window2000為平臺，以VisualBasic6.0語言為工具，在“平面間歇及組合機(jī)構(gòu)運動分析和運動仿真”的系統(tǒng)基礎(chǔ)上，開發(fā)了“組合機(jī)構(gòu)基本結(jié)構(gòu)單元的智能設(shè)計與分析”軟件，