被動式Stewart隔振平臺的隔振性能仿真研究.pdf

1、多維振動是一種普遍存在于工程實際的現(xiàn)象，如何對有害多維振動進行隔離，開展此方面的基礎問題研究具有非常現(xiàn)實的工程意義與價值。Stewart并聯(lián)機構(gòu)由于具有高剛度、承載能力強、動態(tài)特性好等優(yōu)點，近幾年已被成功地應用于多維隔振設備的主體機構(gòu)。目前關于Stewart隔振平臺的研究主要都集中在主動隔振方面，但由于該種隔振平臺具有結(jié)構(gòu)復雜、可靠性低、能源依賴等缺點，限制了它在某些領域的應用，因此有必要對被動式Stewart隔振平臺的隔振性能計算問題

2、展開進一步的研究工作。
　　本文以被動式Stewart隔振平臺為研究對象，圍繞著該平臺隔振性能計算問題展開了研究工作，具體內(nèi)容和取得的研究結(jié)論包括：
　　(1)隔振平臺結(jié)構(gòu)參數(shù)對系統(tǒng)固有頻率影響分析。依據(jù)Newtow-Euler方法，建立了一種計算該平臺固有頻率的動力學特征方程。針對初始位姿下結(jié)構(gòu)參數(shù)：支腿減振器剛度-阻尼系數(shù)、上平臺鉸接點半徑、上下平臺近鉸點分布角、初始位姿下上下平臺質(zhì)心距離和上平臺位姿角，就可計算得到以上

3、結(jié)構(gòu)參數(shù)一定變化范圍下系統(tǒng)的六階固有頻率的變化情況，并對各結(jié)構(gòu)參數(shù)對系統(tǒng)固有頻率的敏感性作出了分析。
　　(2)基于該隔振平臺單支腿結(jié)構(gòu)模型和多自由度振動理論，提出一種支腿離散化數(shù)學模型及其動態(tài)響應仿真計算方法。準確計入支腿的柔性變形、運動副間阻尼對Stewart被動隔振平臺隔振性能的影響，提出一種對支腿進行離散化的數(shù)學建模方法。在建立支腿上球鉸、上下支腿和虎克鉸之間的“質(zhì)量-彈簧-阻尼”離散化模型基礎上，推導出了隔振平臺的動力學

4、方程。利用該方程可以對隔振平臺振動響應情況進行仿真計算。
　　(3)隔振平臺隔振性能仿真分析。通過將 UG三維模型導入ADAMS中，以ADAMS/Vibration模塊為振動分析工具，并將傳遞率作為為Stewart被動隔振平臺隔振性能的評價指標。仿真結(jié)果發(fā)現(xiàn)隔振平臺上、下平臺間角加速度傳遞率TD≤0.2，表明隔振平臺減振效果良好。另外，分別對系統(tǒng)的模態(tài)參與因子、頻響曲線進行了仿真研究，發(fā)現(xiàn)低階頻率對上平臺加速度響應貢獻要較高階頻率