新型四自由度并联机构的动态特性仿真与实验

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1、万方数据独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作和取得的研究成果，除了文中特别加以标注和致谢之处外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得嚣整王丝太堂或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意．学位论文作者签名：签字日期：沙蜱／月l／罗日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解云洼互壁太堂有关保留、使用学位论文的规定。特授权云鎏王堡太堂可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，并采用影印、缩印或扫描等复

2、制手段保存、汇编以供查阅和借阅。同意学校向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘。’(保密的学位论文在解密后适用本授权说明)学位论文作者签名：细鹈导师签名：鸠板签字日期：硼《年f月f了日·签字日期：砷d．年／月，罗日万方数据学位论文的主要创新点㈣利用锤击激振法首次对2UPS．RPU并联机构开展了实验模态分析，提取了系统的低阶频段模态参数，并根据固有频率值和振型验证了有限元仿真的有效性。结合两种结果得出了2UPS—RPU并联机构的动态性能评估。万方数据摘要随着科学技术的快速发展，现代机构朝着高精度、高速度、高刚度、轻量化的方向发展，简单的纯刚

3、体动力学分析已经不能满足现代工业的发展需要。机构的动态特性是评价机构性能的重要指标，因此对机械结构进行动态特性分析受到了各个领域的广泛重视。本文以新型四自由度并联机构2UPS．RPU为研究对象，通过理论和实验两种方法对机构进行模态分析，获得机构的动态特性参数，找出机构的薄弱环节。本论文的主要内容包括以下：1．总结国内外并联机构模态分析的研究现状。介绍机械系统动力学建模的方法。2．依照并联机构的实体结构，通过合理的简化和等效处理，利用Solidworks软件建立新型四自由度并联机构2UPS．RPU的三维模型，然后利用三维软件与ANSYS软件的无

4、缝连接功能，将三维模型导入ANSYS中，进行离散化处理，最终得到有效的并联机构有限元模型。3．利用有限元理论和ANSYS软件分析模块对新型四自由度并联机构进行模态分析，提取机构的低阶固有频率和振型，针对获得的结果进行分析。在模态分析的基础上对机构进行谐响应分析，更进一步的验证该并联机构的抗振特性，找出机构的薄弱环节，为以后该并联机构的动态设计与优化设计提供一定参考。4．采用锤击激振的方法对新型四自由度并联机构进行实验模态分析，获取机构的低阶固有频率和振型，并根据机构的低阶固有频率值与系统的振型图验证有限元仿真模型的有效性。结合实验和理论两种模

5、态分析方法的计算结果，给出机构真实的动态性能评估。以上对新型四自由度并联机构2UPS．RPU的研究工作为下一步开展该机构的动态优化设计奠定了一定的理论与实验基础。并为机械结构制造业的动态特性分析提供了一定的参考。关键词：并联机构动态特性有限元模态分析固有频率万方数据AbstractWiththerapiddevelopmentofscienceandtechnology,modemmachinesaredevelopingtowardshighprecision，highspeed，highstiffness，andlightweightdi

6、rection．Rigidbodydynamicsanalysiscannotsatisfytherequirementsofindustry．Thedynamiccharacteristicofmechanismisanimportantindextoevaluatethedeviceperformance．Sotheresearchonthedynamiccharacteristicsanalysisinparallelmachineiswidelypaidattentionto．Thispapertakesthemodeloffourd

7、egreeoffreedomparallelmechanism2UPS-RPUastheresearchobject，throughtheoreticalandexperimentalaspectsofthetwoinstitutionstocarryoutthemodalanalysis，obtainthedynamiccharacteristicparametersofmechanismandweaklinks．Thefollowingworkshavebeenaccomplished．1．Summarizethepresentresea

8、rchsituationofthemodalanalysis．2．Thethree．dimensionalmodelofparallelmechanismiSsim