平面機構(gòu)同構(gòu)識別與裝配構(gòu)型分析研究.pdf

1、對平面機構(gòu)的合理設計和使用,離不開機構(gòu)結(jié)構(gòu)理論的研究。機構(gòu)的類型綜合是研究機構(gòu)結(jié)構(gòu)組成的有效方法,而運動鏈的同構(gòu)識別是機構(gòu)類型綜合與優(yōu)選中一個重要而又難以解決的組合問題。同時,機構(gòu)裝配構(gòu)型分析是機構(gòu)運動分析中一個復雜而重要的研究領域,能為機構(gòu)的裝配、仿真以及類型優(yōu)選提供基礎信息。
　　本文以平面機構(gòu)為研究對象,對機構(gòu)運動鏈的分類、同構(gòu)識別、構(gòu)件相似性識別以及機構(gòu)裝配構(gòu)型分析與圖形自動繪制等問題進行了較深入的研究,為機構(gòu)方案的優(yōu)選提

2、供技術支持與可視化平臺。論文的主要工作與成果體現(xiàn)在以下幾個方面:
　　針對平面機構(gòu)閉式運動鏈的特點,定義了新的結(jié)構(gòu)拓撲恒量——縮桿聯(lián)結(jié)度序列,并提出了進行運動鏈分類的序列碼法。以該法進行分類則可使運動鏈類型細化,有利于后續(xù)運動鏈同構(gòu)識別時充分利用分類結(jié)果。
　　在定義了縮桿距離序列、構(gòu)件權(quán)重碼與關聯(lián)碼基礎上,結(jié)合序列碼分類法,提出了進行平面機構(gòu)閉式運動鏈同構(gòu)識別距離—關聯(lián)碼法,用該法進行機構(gòu)的同構(gòu)識別不僅同構(gòu)識別的數(shù)量大幅度

3、減少,而且在同構(gòu)識別時的運算量小,算法效率高,尤其適合于機構(gòu)運動鏈自動類型綜合時的同構(gòu)識別。
　　對符號設計規(guī)則的制定進行了合理的改進與完善。提出了在方案創(chuàng)新設計過程中相似構(gòu)件識別的關聯(lián)碼法。用關聯(lián)碼法來識別方案推理過程中的構(gòu)件相似性,可以有效地抑制方案創(chuàng)新過程中同構(gòu)設計方案的產(chǎn)生,避免了解爆炸的問題。
　　基于符號方案,以桿組桁架理論為基礎,針對基本剛性鏈構(gòu)建了相應的運動位置約束方程。研究了8桿及8桿以下單自由度平面機構(gòu)裝

4、配構(gòu)型分析方法,提出了單桿替換后運動鏈中5桿與7桿基本剛性鏈的自動識別與分析情況鑒別算法。并采用同倫方法對平面機構(gòu)的所有裝配構(gòu)型求解進行了研究。
　　以機構(gòu)簡圖為基礎,結(jié)合方案創(chuàng)新設計中符號方案與構(gòu)件相似性識別方法,研究了采用同倫法自動求解平面機構(gòu)裝配構(gòu)型的計算機程序開發(fā)策略,構(gòu)建了系統(tǒng)的總體構(gòu)架。
　　對實現(xiàn)裝配構(gòu)型分析與圖形自動繪制系統(tǒng)的編程關鍵問題進行了較詳細的探討。提出了符號描述運動副坐標解算過程的方案,并對基本剛性