现代设计方法课件.ppt
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主讲:
陶栋材,湖南农业大学工学院2016年3月,现代设计方法,第一章概论第一节设计的基本概念1、设计的概念与内涵设计是人类改造自然的基本活动之一。
它与人类的生产活动及生活紧密相关。
1)什么是设计?
狭义理解:
在正式做某项工作之前,根据一定的目的和要求,预先制定方法、图样等”广义理解:
设计是指为了达到某一特定目的,从构思到建立一个切实可行的实施方案,并且用明确的手段表示出来的系列行为。
2)产品设计的重要性及产品开发面临的挑战重要性:
(1)设计直接决定产品的功能和性能。
(2)设计对企业的生存和发展具有重大意义。
(3)设计直接关系人类的未来及社会发展。
挑战:
(1)产品适销期明显缩短、产品开发周期极大压缩。
(2)产品品种数急剧增加。
(3)设计对象越来越复杂。
(4)设计过程越来越复杂。
(5)对设计产品的要求越来越高。
(6)设计风险加大。
2、传统设计与现代设计1)设计发展的基本阶段:
(1)直觉设计阶段。
(2)经验设计阶段(3)半理论半经验设计阶段。
(4)现代设计阶段。
2)现代设计的目标和特点目标:
(1)工效实用性。
(2)系统可靠性。
(3)运行稳定性。
(4)人机安全性。
(5)环境无害性。
(6)操作宜人性。
(7)结构工艺性。
(8)技术经济性。
(9)造型艺术性。
(10)设计规范性。
特点:
(1)系统性。
(2)社会性(3)创造性(4)宜人性(5)最优化(6)动态化(7)设计过程智能化(8)设计手段的计算机化和数字化(9)设计和制造一体化,3)现代设计技术体系现代设计技术体系如图1-1所示。
现代设计技术体系由基础技术、主体技术、支撑技术和应用技术四个层次组成。
3、设计过程与设计方法1)机电产品设计的一般过程
(1)产品设计规划阶段
(2)原理方案设计阶段(3)技术设计阶段(4)施工设计阶段。
2)设计方法设计方法是指达到预定设计目标的途径。
在很长的一段时间内,工程设计方法多采用直觉法、类比法及以古典力学、数学和经验数据为基础的半经验设计法,设计中反复多,周期长。
20世纪70年代以后,随着计算方法、控制理论、系统工程、价值工程、创造工程等学科理论的发展以及电子计算机的广泛应用,促使许多跨学科的现代设计方法出现,使工程设计进入创新、高质量、高效率的新阶段。
4、设计类型及设计原则1)设计类型
(1)开发性设计
(2)适应型设计(3)变参数设计(4)测绘和仿制2)设计原则
(1)创新原则
(2)可靠原则(3)效益原则(4)审核原则,5、部分现代设计方法简介计算机辅助设计优化设计可靠性设计有限元法工业造型设计创新设计虚拟设计价值工程并行工程模块化设计反求工程相似性设计健壮性设计智能设计绿色设计动态设计,6、学习现代设计方法的意义1)了解现代设计的特点、技术体系、现代设计的基本理念和思路;2)重点掌握一些应用广泛、实用性强的设计方法(包括产品系统化设计方法、优化设计、可靠性设计和有限元方法等)的理论和应用过程;3)通过学习和实验,力求掌握一些常用现代设计计算机软件的操作和具体应用方法。
通过本课程的学习,为从事机电产品开发工作打下一定基础,在未来产品设计实践的工作过程中,能够正确应用现代设计理论与方法,甚至不断发展和创造出新的现代设计方法和手段,已推动人类设计事业的进步。
第二章农业机械计算机辅助分析第一节概述计算机辅助设计(computeraideddesign,CAD)广泛应用于航空、汽车和其它工业领域,其中一些重要技术也移植到农机行业,但是有关CAD在农机专业方面应用的论著甚少。
一、什么是农机计算机辅助分析农机计算机辅助分析(agrMachinerycomputeraidedanalyzing,农机CAA)是在农业机械设计前对农机工作部件和农机系统进行分析,以寻求农机设计的最佳参数或参数范围,同CAD有密切的关系。
二、农机CAA的优点
(1)计算速度快,精度高。
(2)能够完成过去人工计算和图解法难以完成的设计前分析工作。
(3)大大缩短了设计时间。
三、农机CAA过程1、设计和制造新产品的过程设计要求搜集资料调研综合分析寻求设计参数设计样机制造+试验改进制造新产品。
2、取得设计参数主要方法理论分析方法;试验方法;经验方法。
这3种方法都可以借助计算机完成。
借助计算机的理论方法有别于传统理论方法,模型建立过程中首先考虑适合于编程计算。
由于计算机计算速度很快,特别适于繁复运算,计算结果可以打印,辅以自动绘制的特性曲线,以助于分析,当然也可以用优化的方法直接取得最佳参数。
试验方法包括最优试验设计,以减少试验次数。
数据处理和统计分析有各种现成的程序可以利用,其结果是回归方程或直接得到参数。
经验方法则需要有资料数据库,调用数据库可以得到现有同类机具的各种参数。
实际上,在设计中常常是3种方法同时应用,例如理论计算所输入的数据有时就依靠试验得到,而理论模型的仿真程度往往借助于试验来验证,一个好的理论模型,往往要经过理论分析和试验研究几次反复修正才能得到。
四、农机理论分析的一般特点农机理论研究的对象常常包括生物体和土壤这类因素复杂的物质,其性质变化多端,除了同一类物体的不同个体之间变化很大以外,同一个体在不同的时间也存在相当大的差异,这就给理论分析带来了很大的困难。
所以,对于农机问题,试验且重复多点试验是设计后所不可缺少的环节,而传统的理论分析往往只能得到定性的结论。
本课希望在农机的理论分析上借助于计算机,由定性向定量分析上有所突破。
农机定量分析的成功与否,除了建模的技巧外,在很大程度上取决于研究对象:
如果问题可以归纳为静力学和运动学问题,特别是机械运动学(刚体运动学)问题,若所作的假设符合实际,理论分析的结果是可信的,甚至用不着通过试验来验证。
在农业机械上,谷物收获机拨禾轮轨迹、插秧机秧爪轨迹计算和绘制等都属于这类问题。
非机械运动学问题,例如籽粒在空气中的运动,则由于籽粒本身的几何形状和物理性质方面的差别,理论分析的误差较大。
对于动力学问题,如果是机械动力学(刚体力学)问题,不涉及生物体,理论分析是比较可靠的。
但是涉及生物体,特别是碰撞类问题,则比较难以得到可靠的结果。
因为其碰撞性质在弹性和塑性之间,也就是说,其碰撞系数在0和l之间,就籽粒而言,水分、成熟度和几何形状这些因素的变化将给分析带来困难,使分析难以达到满意的结果。
涉及到土壤力学的问题,也同样比较复杂,难以模拟,土壤的物理性质由于其成分不同差异很大,致使土壤在犁体上的作用形式难以确定,即使建立模型,也由于土壤参数变化范围太大,给所建立的模型使用造成困难。
随着农机事业的发展,有些农机理论问题,离开了牛顿力学的范围,例如谷物干燥、蔬菜脱水、水果运输等问题,涉及到了传热学、生物化学和流变学,其特性方程需要大量的试验来获得,其理论模拟的可靠程度,取决于试验的设计技巧、准确性和回归的方法。
因此在分析中,首先要确定研究的对象属于哪一类问题,是否适用于一般的理论分析方法,并且预知这种理论方法所得到的结果是定量的还是仅仅具有定性的意义。
如果建立模型相当困难,在使用模型时其中的参数又难以确定,直接采用实验方法来取得设计参数是更为合理的手段。
理论分析结论的实用意义取决于理论模型的仿真程度,而理论模型的仿真程度取决于个人对所研究对象的熟悉程度、经验、分析的技巧和基础知识水平,如果理论工作者对所研究的对象有比较丰富的实践知识,他在建立模型过程中就能够正确的选定影响该物理现象的主要因素,从而决定取舍的内容。
丰富的经验使其能把握正确的方向,而分析的技巧和坚实的基础知识有助于解决分析中遇到的复杂问题,所以农机理论分析是农机方面基础和专业知识的综合运用。
随着农机学科知识的扩展,除了要求理论工作者具有深厚的数学、力学、计算机软件和优化原理知识以及运用这些知识的实际能力外,根据所研究的具体问题的需要,也要掌握一定的物理学、物料力学、热工学、传热学、流变学、生物化学和电工学知识,无论采取理论的或是试验的方法进行农机的研究,均需要计算机辅助。
第二节物料的线、面和空间运动学和动力学分析一、概述质点的线(直线和曲线)、平面和空间运动也是农机理论分析中常常遇到的问题。
质点通常是物料,研究的质点可大可小。
但是它的转动被忽略。
在播种机上种子投种轨道的设计分析,是通过研究种子的运动得到最佳曲线的播种轨道。
物料在振动筛和抖动输送板上相对直线运动的动力学分析,并按照不同的用途,寻求不同的设计参数。
籽粒抛扬分离的理论分析是通过研究籽粒及粮食中其它混杂物在空气中的运动,得到谷物抛扬机时最佳抛扬速度和角度。
通过大豆回旋分级机上豆粒运行轨迹的分析,可以得到最佳理论回旋面。
风机理论分析,实际上也是把通过叶片的气流看作质点,忽略气流中的涡流。
以上所述,虽然研究的对象是物料,但是分析的结果是为设计机器选择理想的参数。
复杂的质点的运动模拟的建立通常是列动力学微分方程和解微分方程的过程。
如果模拟分析结果包括位移,则用解析方法为好。
其结果或者中间过程不包括位移的,则可以根据题意选择一种简化问题的方法。
解微分方程是模拟分析的难点,所列微分方程常常没有原函数表达式,可以用数值积分或常微分方程数值解法来近似地解决,其过程需应用计算机。
本章中介绍3种典型实例:
质点的线、平面和空间运动模拟。
二、质点的定轨迹运动学和动力学分析实例1、投种滑道的理论设计精密播种机除了配置性能良好的播种部件外,要求在设计投种管道时,尽可能保证零速投种,缩短投种口和地面的距离,否则,种子具有相对地面速度,使种子落地后弹离原位,仍然不能达到精密播种的目的。
在确定其滑道为抛物线的前提下,用平面解析法,从理论上探讨投种管道的抛物线形状。
水稻秧盘播种机的播种部件固定,而秧盘相对播种部件(或地面)运动。
为了达到零速投种,种子离开管道瞬时,其相对速度应该与前进速度相等,且方向相反,使其绝对速度为零。
为了使设计简化,采用抛物线管道,设其出口端为抛物线顶端,抛物线开口向上。
已知:
滑道高度为H,种子落入滑道速度为Vy,种子离开滑道速度为VxVm,设滑道抛物线为yax2,种子在滑道中任意点受力分析如图所示,为摩擦角,则有:
设滑道摩擦力F对种子作功为A,种子由顶点沿轨道运行的路程为S,当y=H时,种子在进入滑道和离开滑道时,能量守恒:
由此得到输种滑道的抛物线方程:
yax2,编程后通过改变H,Vy,Vx等参数,就可以方便地得到一系列符合设计要求的滑道轨迹,供设计者选择。
2、物料在振动筛和抖动输送板上的运动分析物料在振动筛和抖动输送板上的运动机理是相同的。
在振动筛设计时,基本思想是物料既有上移,又有下移,上移大于下移(或者下移大于上移),使其既能与筛面有较多的相对运动,以确保其能有较多的机会从筛孔落下,又可以使分离出的短茎秆和断穗能够从一端流出。
当然,在联合收割机上,为了使分离效果更佳,一般都利用谷物和混杂物空气动力学特性不同,在气流与筛孔的联合作用下,将谷物与其混杂物分离。
抖动输送板则是利用抖动板的往复运动使物料均匀地被输送到另一端。
物料在输送过程中,没有必要作往复运动,而是单向运动。
传统的分析方法列出了物料运动分析的方程,并且推出了3个特征数:
K1,K2,K3,以确定物料作何种形式和方向的运动。
本节讨论利用计算机计算,并自动绘制出改变振动方向角和筛面角时的K1,K2,K3曲线。
非常直观地将方向角、筛面角与K1,K2,K3之间的关系用图形表示出来。
可以方便地根据设计要求确定主要设计参数。
除此之外,本节在分析方法上较传统方法有所改进,将曲柄转角严格按照三角函数的要求,以x轴正向作为始边,可减少分析中的混乱。
在物料跃起的分析中,提出了依据和的相对大小,确定其K3的公式,把或作为分析跃起的基本条件。
1)物料相对运动动力学分析振动筛、抖动输送板的机构示意图如图所示,它由吊杆铰链连接输送板(或振动筛),曲柄连杆机构与输送板(或振动筛)铰结,OB(x轴)与两吊杆垂直,吊杆很长,板面(或筛面)可认为作直线往复运动,与水平面夹角为角,振动方向与水平面成角。
板面(或筛面)上任意点的位移可近似列为:
x=Rcost,R为曲柄OA的长度。
速度、加速度方程:
物料在板面(或筛面)上受到的牵连惯性力S:
当曲柄转至左半周(第2,3象限)时,见图a),运动趋势向左,摩擦力方向指向D点。
当曲柄转至右半周(第1,4象限)时,见图b),运动趋势向右,摩擦力方向指向C点。
曲柄在左半周时,其惯性力指向x负方向,摩擦力方向如图a)所示,除非-,物料不可能产生由C向D的滑移,当物料产生指向C的滑移,且没有跃起时,,ar是物料相对筛面的加速度,设由C向D为正向。
由式(4.5),得到:
由于-1cost0,0-cost1,,当KK1时,在曲柄转动到左半周时,物料由D向C方向移动,K比K1值大得越多,物料在半周内移动距离越大。
曲柄在右半周时,其惯性力指向x方向,摩擦力方向如图b)所示,除非,物料不可能产生指向C点的滑移,当物料产生指向D点的滑移,且没有跃起时,,由于0cost1,,当KK2时,在曲柄转动到右半周时,物料由C向D方向移动,K比K2值大得越多,物料在转至右半周内移动距离越大。
物料跃起的条件是:
N0。
无论在左半周还是右半周,物料都有可能跃起,关键在于与的关系。
当时,只有在cost0时,才有可能N=0,也就是说物料在曲柄转至右半周时跃起。
下面分别研究以上两种情况:
(1),N=0时,-1cost0,0-cost1,当KK3时,物料被抛离。
此时在2、3象限。
(2),N=0时,0cost1,当KK3时,物料被抛离。
此时在1、4象限。
在振动筛和抖动输送板的工况下,我们不希望物料被抛离。
而平台式逐稿器要求物料在平台上被抛起,所以K3的分析,实际也是平台式逐稿器的分析。
由以上结果可以得出结论:
物料在左半周或右半周被抛起的条件决定于和值的相对大小,和的值是以水平线为始边,逆时针为正,顺时针为负。
2)程序计算和分析将以上数学模型编制成程序(程序框图如下),改变,得到K1,K2,K3的曲线。
在程序设计中300,|300,以保证物料不发生滑动。
取由240240变化,取由00300变化,得到K1,K2,K3与,的关系曲线如下图。
在选择抖动输送板时,应选择K1和K2之间的点,例如图b,K2的下方,K1的上方,这时物料只有由D向C方向移动,而没有相反方向移动。
如果希望移动速度快(输送量大),应选择图a)中=80,=-240,K=1.6,此时KK1,且差值较大,又不会跃起和产生由C向D方向移动,只有由D向C方向的移动。
如果希望进一步加快移动速度,可选择图c),d),e)中K3值非常大的位置,如图c)中00100、图d)中50200、图d)中150300。
这时可取K(R2g)值相当大,而不至于跃起,这时会产生双向移动,只要板面做成阶梯状,即可阻挡其中一个方向移动。
当然,阶梯长度应小于每次移动的距离,否则物料在阶梯板上仍然有双向移动。
作为筛子,希望物料有双向移动,且移动的速度不等,只要选择在K3曲线以下,而K1和K2不等的点即可。
例如图e)中,=100,=240,K=1.53,取K1.55时,双向滑移距离小,功耗小;取K3,双向滑移距离大(遇到筛孔落下机会多),但功耗大,机构磨损也大。
在选择平台式逐稿器参数时,可在图a)中,=-240,=100,K值取1.32,这时物料由C向D移动,又有跃起的工况,同时,K选得小些,这样转速减小,曲柄半径减小,功耗也小,延长机器寿命。
物料有足够多的时间在空中运行,物料比较蓬松,谷物容易分离。
三、物料平面运动学和动力学分析脱粒机、清粮扇车、双风道清选机以及其它含有气流分离装置的机器中,物料在倾斜气流作用下,谷物和各种混杂物由于其运动轨迹不同而分离,谷物本身也可按照其成熟度(籽粒饱满程度)不同而分级,基本原理是利用成熟度不同的谷物之间或者谷物和混杂物之间的空气动力学特性的差异,通过气流作用使其分离。
1、倾斜气流中物料的动力学微分方程将谷物及混杂物作为在倾斜气流作用下的质点,建立其动力学微分方程。
为了在方程中消去质量m和使方程积分运算简化,在方程中列入物料悬浮速度,以取代漂浮系数。
首先建立坐标系,以物料进入倾斜气流点作为坐标原点,垂直方向为x,水平方向为y,气流与水平方向夹角为,速度为u,物料的初始速度为V0,与垂直方向夹角为,物料的漂浮速度为VL,绝对速度V,把u看作空气对物料的牵连速度,则物料相对运动速度v为:
vV-u,当气流垂直向上,物料悬浮于空中,气流对物料作用力与重力平衡,FKmVL2=mg,K=g/VL2,气流对物料的作用力F,与v的方向相反,建立平面矢量形式动力学微分方程:
转换成解析形式微分方程:
代入前面方程组,得到:
物料初始速度:
2、数值积分求各点速度、位移
(1)求各点速度上述微分方程组只能用数值方法求其原函数。
将时间分为若干等分,每等分为t,设Vxi,Vyi为t时间的初始速度二维分量,求出t时间后的速度:
上述为速度近似值,其精确度不高,相当于以初始加速度为高,t时间为宽的矩形面积,为了提高其精度,对上述求速度方法进行修正:
上式虽然还是近似值,但相当于积分后以初始加速度和t时间后的加速度作为上底和下底的梯形面积,精度提高了1个数量级。
(2)求各点位移在微小的t时间内,其速度可看作初始速度和终结速度的平均值,物料的位移量为:
xi+1为物料离开进料口的垂直高度,yi+1为物料离开进料口的水平长度,改变气流速度u和物料初始速度V0,可以得到不同物料的不同系列轨迹。
物料的位移:
(3)清粮室参数的计算分析假设谷物混杂物中包含有小石头、饱满谷粒、不成熟谷粒和短茎秆,它们的悬浮速度分别为24,10,6.5,3m/s。
物料进入分离清粮室的速度为5m/s,=100,100,清粮室的高度为0.3m,本节只讨论改变气流速度,物料在0.3m(xm)高度的清粮室落点的变化,下图是横向气流速度由030m/s变化时以上4种物料落点变化,显然当u20ms时,其落点差异大,分离效果好,短茎秆在u12m/s时,在ym=1.0m(清粮室宽度)时,被吹出清粮室。
(3)清粮室参数的计算分析左图是在横向气流速度改变时,4种物料在清粮室的轨迹,按照设计要求的清粮室宽度y或高度x,参考图中的轨迹曲线,选取分离效果最佳的气流速度范围。
除了改变气流速度外,同时可以改变其它参数,例如谷物混杂物的初速度、气流的角度得到相应的轨迹曲线,以确定最佳分离效果的参数范围。
(4)程序框图该主程序包含4个子程序。
图48是主程序框图,输入0时,进入物料轨道计算程序。
输入横向气流速度,可得到在该横向气流速度下4种物料的运动轨迹(图410为计算子程序框图)。
输入不等于0的任意数,进入4种物料落点与横向气流速度关系的计算程序。
图411和412是包含在两个子程序中的微分计算和加速度计算子程序。
四、物料的空间运动学和动力学分析具有初速度的质点在水平定向气流中的运动,是一种较常见的物理现象。
由于质点的初速度与水平面夹角(抛射仰角)和与气流方向夹角(抛射迎风角)不同,质点运动的速度、加速度和轨迹也不相同,因而在分析质点运动时,需要建立三维动力学微分方程,并且由方程的解,得到质点的运动轨迹。
将所建立的模型用于计算分析谷物扬场机不同抛射仰角和抛射迎风角时,其分离效果的差异。
由于微分方程难以找到初等函数解,采用数值计算方法求解,并用计算机直接将计算结果绘制成三维特性图,可以比较直观地得到不同参数时的分离效果和最佳分离参数范围。
1、气流中质点的动力学方程质点在定向气流中的运动,由三维坐标来确定,为了列方程方便,设风向与x轴反向,风速为u(u为负值),质点的质量为m,设质点相对空气的速度为v,物料悬浮速度为VL,质点在空气中的受到的作用力与质点和气流相对速度平方成正比,作用力方向与质点相对气流运动方向相反,列质点动力学矢量方程:
设质点在空气中的绝对速度为V,在x,y,z坐标方向分量分别为Vx,Vy,Vz,v(Vx-u)i+Vyj+Vzk。
动力学矢量的三维形式如下:
2、数值积分求各点速度上述微分方程积分,求各点的三维方向速度,由于难以求得初等函数表示的微分方程原函数,采用数值计算方法(改进的欧拉方法),Vx0,Vy0,Vz0为质点抛扬初速度V0在x,y,z方向上的分量,分别为:
式中抛射迎风角;抛射仰角。
将时间分为若干小等分,每等分为t,求出t时间后的速度,再依据已知速度求出下一个此后的速度,依次类推,可以求得所有点的速度。
为了提高精度,采用改进的欧拉方法(梯形法),t取值越小,精度越高,但计算机运算时间延长。
每个循环(t时间内)的数值计算方程如下:
Vx,Vy,Vz为t时间的初始三维速度。
上述方程中Vxi+1,Vyi+1,Vzi+1为t时间后速度三维分量近似值。
在下一个t时间内,又作为初始速度值。
以此循环,可得到各点的速度三维分量。
3、质点的位移在微小t时间内,其速度可看作常量,质点的三维位移为:
i+1个t时刻,质点的空间位置由下列方程组求得:
4、扬场机谷物分离计算分析依据以上数值计算模型建立扬场机谷物与短茎秆和小石头的分离程序,计算出3种物料抛扬后的落点。
图4.17所示程序中与上文中意义不同或未注明的符号说明如下:
V(0),V
(1),V
(2)分别为短茎秆、谷物、小石头的悬浮速度;Z0地面离抛物点的垂直位置(负值);Vx,Vy,Vzt前的速度分量;Vx1,Vy1,Vz1预报速度分量(在Subprogl中);Vx2,Vy2,Vz2t后的速度分量,DTt。
通过理论计算,获得被分离的3种物料以及处在抛射点的未分离谷物之间的距离,距离越大,分离效果越好。
改变抛扬初始仰角(设计参数)和迎风角(使用参数),求得3种物料落点以及抛射点的间距的三维坐标图(图4.14,4.15,4.16),其中坐标L为间距。
由图4.15可知,在迎风角为15001800时,仰角300左右,短茎秆离抛射点最远。
短茎秆远离抛射点,可以避免它们与未清选谷物混合。
在抛射仰角小于400时,总的来说,其抛射点距离短茎秆的落点相对较大。
由图4.15可知,在迎风角变化时,谷物和短茎秆落点距离变化不大,而在仰角300左右分离距离最大。
由图4.16可知,在迎风角变化时,谷物和小石头距离变化不显著,而在仰角为350400时,分离距离最大。
综上所述,迎风角对分离效果的影响并不显著,因此,风的作用对抛扬效果并不显著。
通过改变几种风速的计算结果也证明了以上结论。
因而可以说,抛扬机比起人工抛扬的优越性在于,可以在无风的天气中清选谷物。
综合考虑,抛扬仰角在300350较好。
传统的观点认为,抛扬仰角应该在450左右,使用者通过实践认为,低于450分离效果更好。
理论分析的结果与使用者的意见是一致的。
第四节农机平面常用机构的运动学和动力学分析一、概述农机平面常用机构运动学和动力学分析可分为图解法和解析法。
图解法工作繁琐,精度低,难以作为优化分析和设计的手段;解析法随着电子计算机的发展和普及获得了新生,在机构分析和设计方面得到了越来越广泛的应用。
本节将介绍分析的方法和若干规定,应用和遵循它们,将使整个工作过程规范化,有章可循,使复杂的问题得以简化,同时避免出现各种错误,特别是正负号和三角函数计算的错误。
另外,本章针对传统方法提出了改进意见,使计算机模拟结果更接近实际。
农机平面常用机构的运动学和动力学计算机辅助分析的首要问题是建立计算机模型。
其过程主要包括3个主要步骤:
(1)建立运动学和动力学方程;
(2)对方程式求解;(3)编制计算机框图和程序,将程序和数据输入计算机。
其运动学和动力学分析,要借助于机构示意图建立各种方程,而机构示意图往往只能表示机构工作过程中的某个位置,在研究复杂的机构运动问题时,用常规方法确定各参变量的正负号是非常困难的,建立方程时稍有疏忽,就会发生错误,且工作过程繁琐。
另外,目前所应用的方法,通常忽略非定向摩擦矩、滑动摩擦力,并把驱动力简化为力矩,因而很难得到与测试相一致的结果,但是在考虑这些因素后,目前使用的常规矩阵方法求解动力学方程得到的作用力值往往是错误的。
本节提出的方法,在以下两个方面作了探索和改进:
(1)提出了比较系统的平面连杆机
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