基于全回路拓扑特性矩阵运动链同构的辨识

以运动链的广义拓扑图为基础,建立了包含运动链所有信息的全回路拓扑特性矩阵.给出了矩阵的构建原则和方法,并对其用于运动链同构识别进行了研究,进一步给出了应用该矩阵辨识运动链同构体的方法及主要的步骤,并给出了应用实例.同时,解决了其它方法在回路选择上出现分歧的问题,不受运动链杆数和自由度的限制,矩阵元素少,计算量小,速度快,又可以在计算机上实现,因此更加高效和可靠.经过大量的实例证明该方法行之有效,特别是在构件数和回路数多的运动链的同构识别中更具优势.

全铰链平面连杆机构运动综合的结构类型优选方法

提出全铰链平面连杆机构运动综合的结构类型优选的基本方法。建立全铰链平面连杆机构运动方程计算机自动生成的规格化方法。根据含复铰平面运动链的构件邻接矩阵,获得其广度优先生成树,进而确定基本回路,由此利用计算机自动生成机构的位置、角速度和角加速度方程,从而在计算机构学的意义上将运动链的拓扑结构关系与机构运动分析联系了起来。在此基础上提出计算机自动生成邻接构件之间的三角形约束条件的规格化方法,并给出结构类型优选的基本思想和基本算法。

基于回路配置的平面机构运动链绘制新方法及其计算机实现

提出了一种根据平面机构运动链的邻接矩阵绘制草图的新方法,它首先借助运动链简图的广度优先生成树求得图的基本回路,然后将回路标准化后按照排序规则进行排序,最后依据排序后的回路自动绘制出运动链简图;还将该方法与已有的方法进行了比较和分析,并通过应用实例验证了这种方法的有效性和完备性,最后还给出了相应的计算机原型系统实现。

求解运动链特性多项式的一般计算方法

本文介绍了一种建立在运动链关联矩阵基础上求解运动链特性多项式的新方法。此方法也适用于运动链铰点多项式、接合多项式和结构多项式的求解。并编写了相应的通用程序ＬＣＰ，该程序通用性强，使用简便，计算速度快，宜于在机构创造性设计时使用。

机械创新设计中同构运动链的判别方法

运动链构型综合是机械创新设计的重要途径之一,在运动链型综合过程中有效地判别出同构的运动链,获取所有独立异构运动链是创新设计过程中的关键环节,提出了一种在型综合过程中进行同构运动链判别的全新方法,即利用运动链的全回路拓扑特性矩阵判别同构。

含复铰平面运动链型综合中消极子链的识别方法

提出了在运动链中识别消极子链的生成树 -基本回路法。通过能够反映复铰和多副杆等结构特点的构件邻接矩阵 ,得到运动链的广度优先生成树。由生成树的弦将运动链分解成为数目确定的基本回路。利用基本回路或基本回路的并所形成子链的活动度识别消极子链。研究表明 ,该方法适用于无复铰和含复铰平面运动链 ,并且具有运动链分解形式选择唯一、简单。

平面闭式运动链简图自动绘制的最大环路法

机构运动链结构简图的自动绘制,直接关系到机构设计的效率与可靠性。在对平面闭式机构运动链的拓扑特性研究基础上,基于缩杆邻接矩阵,提出一种运动链结构简图自动绘制的最大环路方法。此方法采用广度优先生成树算法获得运动链的独立回路,并通过独立回路的加减运算得到最大可行外环。根据回路关系逐步修正最大可行外环,使各独立回路成为其非交叉规范化内环。在运动链结构简图绘制过程中,根据外环和内环情况,将运动链中的运动副布置在由外往内的同心圆内接正多边形的顶点上,使绘制的运动链简图规范、美观。在对这种基于外环与内环关系的简图自动绘制算法研究过程中,借助多个机构实例进行说明。研究与应用结果表明,最大环路法具有实现简单、方法完备的特点,适用于多杆多自由度平面闭式运动链结构简图的自动绘制,应用于机构设计中,可极大地提高设计效率。

基于拓扑优化理论的3-PRR型全柔顺并联机构构型设计及实验测试

采用微运动学原理和同构特性计算传统的3-PRR并联机构的微分Jacobian矩阵,以微分Jacobian矩阵为运动约束,以优化前后材料体积比为约束条件,以柔度最小化为优化目标构建3-PRR型全柔顺并联机构的SIMP优化模型,运用Opti Struct求解器求得3-PRR型全柔顺并联机构的最佳构型,并对最终的构型进行加工制造和实验测试。理论和实验研究表明:基于同构性构造的3-PRR并联机构与基于拓扑优化设计的3-PRR型全柔顺并联机构对比,微运动特性具有一致性且均处于同一微分数量级。拓扑优化理论在工程结构优化问题中的应用具有一定的参考价值。