【正文】 .............................. 66 工作展望 ................................................................................................................... 66 致 謝 .......................................................................................................... 67 參考文獻(xiàn) .......................................................................... 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 關(guān)鍵詞： 坐標(biāo)測(cè)量機(jī) 。因此對(duì)測(cè)量機(jī)進(jìn)行彈性動(dòng)力學(xué)行為分析顯得尤為重要。本文以空間并聯(lián)坐標(biāo)測(cè)量機(jī)為研究對(duì)象，對(duì)其彈性動(dòng)力學(xué)建模，動(dòng)力學(xué)行為分析等進(jìn)行了較系統(tǒng)的研究。彈性動(dòng)力學(xué) 。 攻讀碩士學(xué)位期間從事科學(xué)研究及發(fā)表論文情況 ....................................... 72 山東科技大學(xué)工程碩士學(xué)位論文 目錄 Contents 1 Introduction ................................................................................................ 1 Current research of measuring machine at home and abroad ............................................. 1 The elastodynamics research of parallel institutions ................................................... 1 Research significance of subject ........................................................................................ 3 Main content of the subject ............................................................................................... 3 2 Kinematic analysis of highspeed PCMM.......................................................... 5 Foreward........................................................................................................................ 5 Configuration analysis of PCMM ...................................................................................... 5 Kinematic analysis of PCMM ........................................................................................... 6 Summary...................................................................................................................... 12 3 Elastic modeling of highspeed PCMM ........................................................... 13 Foreward...................................................................................................................... 13 Element elastic dynamic equations .................................................................................. 13 Branch elastic dynamic equations .................................................................................... 20 System elastic dynamic equations .................................................................................. 244 Summary...................................................................................................................... 33 4 Numerical simulation analysis of the dynamic behavior of highspeed PCMM ...... 34 Foreward ........................................................................................................................ 34 Solution of equation......................................................................................................... 34 Kinematic Analysis of moving platform ............................................................................. 36 Dynamic stress analysis of the driving limbs ....................................................................... 43 Analysis of frequency characteristics ............................................................................... 577 Analysis of nonlinear dynamics ....................................................................................... 60 Summary........................................................................................................................ 65 5 Conclusions and Prospects ........................................................................... 66 山東科技大學(xué)工程碩士學(xué)位論文 目錄 Conclusions ................................................................................................................... 66 Prospects...................................................................................................................... 66 Acknowledgement ............................................................................................ 67 References ...................................................................................................... 67 Scientific research and published papers .............................................................................. 72 山東科技大學(xué)工程碩士學(xué)位論文 緒論 1 1 緒 論 測(cè)量機(jī)的國(guó)內(nèi)外發(fā)展?fàn)顩r 1959 年，英國(guó)制造了世界上第一臺(tái)測(cè)量機(jī) [1,2]。哈爾濱工業(yè)大學(xué)的劉得軍對(duì)六自由度坐標(biāo)測(cè)量機(jī)進(jìn)行了動(dòng)力學(xué)分析，優(yōu)化分析的研究。由此出現(xiàn)了計(jì)入構(gòu)件彈性的動(dòng)力分析方法 ——彈性動(dòng)力分析 [2638] 。有限元模型承認(rèn)質(zhì)量和彈性是分布的，并用結(jié)點(diǎn)處的有限個(gè)自由度代替連續(xù)彈性體的無(wú)限個(gè)自由度，相比集中參數(shù)模型更精確，且運(yùn)算模式統(tǒng)一，對(duì)所建立的常微分方程可用統(tǒng)一的算法求解。 國(guó)內(nèi)，夏富杰 [43]應(yīng)用有限元法的思想，對(duì)組成空間機(jī)構(gòu)的梁和鉸單元引人歐拉參數(shù)進(jìn)行了描 述， 利用傳遞函數(shù)的概念對(duì)機(jī)構(gòu)各相關(guān)坐標(biāo)及單元變形模態(tài)坐標(biāo)的位置、速度和加速度進(jìn)行了分析。近年來(lái)，國(guó)內(nèi)外在并聯(lián)坐標(biāo)測(cè)量機(jī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及運(yùn)動(dòng)學(xué)分析方面做了大量工作并取得了大量成果，但在對(duì)并聯(lián)坐標(biāo)測(cè)量機(jī)的彈性動(dòng)力學(xué)方面取得的成果還不明顯，一些研究沒有考慮到剛?cè)狁詈系挠绊懞头蔷€性的影響，導(dǎo)致所得結(jié)果不準(zhǔn)確。主要是根據(jù)有限元的理論建立單元的彈性動(dòng)力學(xué)方程，這里建立考慮非線性因素的單元的彈性動(dòng)力學(xué)方程和未考慮非線性因素的單元的彈性動(dòng)力學(xué)方程，進(jìn)而建立支鏈的彈性動(dòng)力學(xué)方程，最終根據(jù)約束條件得到系統(tǒng)的彈性動(dòng)力學(xué)方程。定平臺(tái)通過五個(gè)虎克鉸與驅(qū)動(dòng)桿連接，驅(qū)動(dòng)桿在通過四個(gè)球鉸及一個(gè)虎克鉸與動(dòng)平臺(tái)連接，五個(gè)驅(qū)動(dòng)桿共同作用即可實(shí)現(xiàn)動(dòng)平臺(tái)不同的位置和姿態(tài)。動(dòng)坐標(biāo)系B B B BO X Y Z? （下文以動(dòng)系 ??B 表示）的原點(diǎn) BO 位于動(dòng)平臺(tái)的幾何中心處， BX 軸垂直動(dòng)平臺(tái)向下， Z 軸通過 1U? 鉸鏈點(diǎn)（為敘述方便，下文用 1S 代替 1U? ）。 即 UiABOASiBUiASiAi PPPRPPL ????? （ ） 其中， 5,2,1 ??i 。 （ 2） 建立了測(cè)量機(jī)的定坐標(biāo)系和動(dòng)坐標(biāo)系，并求解了坐標(biāo)轉(zhuǎn)換矩陣。 圖 空間柔性梁模型 Fig. model of spatial flexible beam element 對(duì)于以桿件為主的機(jī)構(gòu)來(lái)說(shuō)，選擇梁?jiǎn)卧Ｐ妥顬楹线m。 由此單元上各個(gè)點(diǎn)在各個(gè)方向的位移以及繞各個(gè)方向的彈性轉(zhuǎn)角都可以用 ? 的數(shù)學(xué)表達(dá)式表示出來(lái)。則，單元的總變形能可寫為 ? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ? ? ?22202 2 22 222002, , ,1 1 12 2 2, ,11++221+2L yx x zLLy z axz y pW x tW x t W x t W x tx x x xW x t W x t x tV E I I dx G I dxx x xEA dx????? ?? ?????? ?? ?????????????? ? ?? ? ? ?? ? ???? ? ? ?? ? ? ?? ? ? ???? ???? ? ???? （ ） 式中 E —— 拉壓彈性模量； G—— 剪切彈性模量； ? ? ? ?1 ( ) ( )2 TrreTM? ? ? ?? ? ?山東科技大學(xué)工程碩士學(xué)位論文