收藏本站
《南京航空航天大学》 2011年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

适用于微位移机构的弹性铰链特性分析及试验研究

朱明  
【摘要】:本文针对弹性铰链传统分析方法中存在的不足之处,通过理论、仿真和试验三者相结合的方法,对微位移机构中弹性铰链的失稳(屈曲)和刚度问题进行了研究。 依据材料力学能量原理中的瑞利-里兹法,针对多节串联直角切口型弹性铰链和直角切口型弹性铰链平行四杆机构,建立了屈曲临界载荷力学模型并推导了相关计算公式,综合考虑了弹性铰链的连杆长度对其屈曲的影响;依据卡氏定理推导了双曲线型及椭圆型弹性铰链的柔度计算公式;采用伪刚体模型法推导了直角切口型及椭圆型弹性铰链平行四杆机构静刚度计算公式。 利用有限元软件对直角切口型弹性铰链及其平行四杆机构模型进行了屈曲仿真分析,包括特征值屈曲分析和非线性屈曲分析;计算了双曲线型及椭圆型弹性铰链的柔度、直角切口型及椭圆型弹性铰链平行四杆机构的静刚度。 制作了直角切口型弹性铰链及其平行四杆机构的样件,设计了试验装置,分别进行了屈曲和刚度试验,得到了相关的试验数据。通过在不同尺寸参数下的屈曲和刚度分析,比较了理论计算值、有限元仿真值及相关试验数据,证明了本文所建力学模型及推导公式的正确性。
【学位授予单位】:南京航空航天大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2011
【分类号】:TH112.1

【引证文献】
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 曾礼平;基于CAE技术的打桩机桩架结构分析及优化设计[D];南京航空航天大学;2012年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前9条
1 吴鹰飞,周兆英;柔性铰链的设计计算[J];工程力学;2002年06期
2 陈贵敏;贾建援;刘小院;勾燕洁;;椭圆柔性铰链的计算与分析[J];工程力学;2006年05期
3 曹锋;焦宗夏;;双轴椭圆柔性铰链的设计计算[J];工程力学;2007年04期
4 辛洪兵,郑伟智,赵罘;弹性铰链研究[J];光学精密工程;2003年01期
5 陈贵敏;韩琪;;深切口椭圆柔性铰链[J];光学精密工程;2009年03期
6 沈健;谢祖强;朱仁胜;赵韩;;双轴柔性铰链转动柔度的计算与分析[J];上海交通大学学报;2007年09期
7 田延岭,张大卫,闫兵;椭圆弹性铰链的设计[J];天津大学学报;2004年03期
8 阎兵,田延岭,张大卫;椭圆弹性铰链的特性分析[J];天津职业技术师范学院学报;2004年01期
9 孙菁丽;;钢结构设计中稳定性分析探讨[J];中国新技术新产品;2010年08期
中国硕士学位论文全文数据库 前9条
1 黄则兵;柔性机构及其在仿生跳跃机构中应用的研究[D];西北工业大学;2005年
2 李世峻;柔性铰链静动力学、疲劳寿命及可靠性分析研究[D];西安电子科技大学;2006年
3 周柏华;含损伤复合材料AGS板壳结构的热—机械力耦合屈曲分析[D];大连理工大学;2006年
4 王硕;3-RPR柔性并联微位移机构的设计与分析[D];北京交通大学;2007年
5 聂品;椭圆弧柔性铰链研究及其在微机械中的应用[D];西安电子科技大学;2007年
6 范叶森;柔性铰链及其在自展开径向肋天线中应用研究[D];西北工业大学;2007年
7 任军;全柔性机构及其在仿蚯蚓移动机器人中的应用研究[D];北方工业大学;2009年
8 彭鹏;结构在约束下屈曲的数值模拟[D];上海交通大学;2009年
9 齐立民;基于大行程柔性铰链的精密并联机器人研究[D];哈尔滨工业大学;2009年
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 车正华;温克尔十字交叉地基梁的计算[J];四川建筑科学研究;1990年03期
2 李成玉,郭耀杰;钢管混凝土结构外加强环式空间节点环板受力性能理论研究[J];四川建筑科学研究;2005年05期
3 李蓓;;保偏熔接机结构特点分析研究[J];安徽工程科技学院学报(自然科学版);2008年01期
4 张伟林,王建锋;圆拱非线性稳定问题的加权余量法[J];安徽建筑工业学院学报(自然科学版);1995年02期
5 张伟林,干洪;圆柱壳分析的环状样条超级单元[J];安徽建筑工业学院学报(自然科学版);1996年04期
6 张伟林;截锥型旋转壳力学计算的一种新方法[J];安徽建筑工业学院学报(自然科学版);1997年01期
7 肖立;张庆贺;蒋万军;史基盛;;泥浆中超深钻井井壁竖向稳定性分析[J];地下空间与工程学报;2009年S1期
8 刘玉周;赵斌;;无衍射微光斑能量分布测量系统的研究[J];半导体光电;2007年02期
9 苏景云;原子力显微镜微悬臂变形位移的理论计算[J];微纳电子技术;2004年12期
10 范贤会;任军;何广平;;基于柔顺机构的扑翼飞行机器人研究[J];北方工业大学学报;2008年01期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 崔振山;刘国庆;许莹;解国宏;;数值仿真技术在汽车安全部件设计中的应用[A];第二届中国CAE工程分析技术年会论文集[C];2006年
2 郝建芳;吴林志;;蜂窝夹心圆柱壳非线性屈曲分析[A];复合材料——基础、创新、高效:第十四届全国复合材料学术会议论文集(下)[C];2006年
3 张川;谈欢欢;刘新宇;赵杰;;瞬态径向荷载作用下圆柱壳动力屈曲的数值模拟[A];第七届全国工程结构安全防护学术会议论文集[C];2009年
4 王全胜;吕植启;李忠平;吴涛;;端头衬垫对三铰拱稳定性的影响研究[A];第七届全国工程结构安全防护学术会议论文集[C];2009年
5 徐杰;弓永军;张增猛;陈巨源;;压电驱动水压换向阀中放大机构的设计[A];中国机械工程学会流体传动与控制分会第六届全国流体传动与控制学术会议论文集[C];2010年
6 孙建鹏;李青宁;吕永高;刘士强;;曲线桥弯扭振动的传递矩阵[A];第16届全国结构工程学术会议论文集(第Ⅱ册)[C];2007年
7 张永胜;李雁英;;超长混凝土框架结构非线性有限元研究[A];第19届全国结构工程学术会议论文集(第Ⅱ册)[C];2010年
8 孔宪超;齐朝晖;宋慧涛;;有限元分析中约束处理的增广法[A];第20届全国结构工程学术会议论文集(第Ⅰ册)[C];2011年
9 李茂生;;有限元软件与力学发展[A];第二届全国力学史与方法论学术研讨会论文集[C];2005年
10 宋恒扬;戴公连;;三汊矶大桥钢箱梁开口肋板稳定极限承载力分析[A];第六届全国现代结构工程学术研讨会论文集[C];2006年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 曹自然;大型板类零件孔形位尺寸检测系统[D];长春理工大学;2010年
2 杨柯;船桥碰撞理论及桥墩防护装置的研究[D];长沙理工大学;2010年
3 辛立江;连续刚构桥地震时程响应及跨中强度的有限元分析[D];合肥工业大学;2010年
4 雷翔;大型变壁厚钢储罐在不均匀沉降下的稳定性能[D];浙江大学;2011年
5 王晓燕;腹板加劲卷边槽钢梁相关屈曲及屈曲后性能研究[D];昆明理工大学;2010年
6 屈涛;树脂混凝土机床床身的动静态特性研究[D];昆明理工大学;2010年
7 王飞;渐开线齿廓滚压成型半蜂窝波形条的理论研究[D];昆明理工大学;2009年
8 王凯;体外预应力压型钢板与混凝土组合楼板受力性能研究[D];沈阳建筑大学;2011年
9 吴佳杰;基于压电驱动的多自由度微操纵平台及其测控技术的研究[D];浙江大学;2011年
10 郑建强;陡坡高墩双排嵌岩桩承载特性研究[D];湖北工业大学;2011年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前2条
1 华志宇;;吊装工程高空风载荷的确定[J];安装;2007年05期
2 王建强;蔡震旦;;某钢烟囱的风振分析[J];特种结构;2006年03期
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 李凯敏;重型载重汽车驾驶室的动态特性分析[D];太原理工大学;2011年
2 施建荣;飞控系统机械部件设计与动力学仿真研究[D];南京航空航天大学;2010年
3 曹萍;基于CAE仿真技术的某微型客车车身疲劳寿命研究[D];南京航空航天大学;2011年
4 张瑞先;轻卡车身振动问题的研究与系统解决[D];大连理工大学;2003年
5 王鑫;摩托车变速箱端盖低噪声设计的仿真分析研究[D];浙江大学;2006年
6 曹群豪;军用客车车身骨架结构随机振动特性与疲劳强度分析[D];上海交通大学;2007年
7 靳杰;新型水泥土复合桩成型机的桩架设计研究[D];山东大学;2007年
8 侯炜;汽车车架的有限元静动态响应分析[D];燕山大学;2006年
9 叶勤;轻型载货汽车车架有限元分析与优化[D];武汉理工大学;2007年
10 刘文华;高强度钢板在汽车轻量化中的应用研究[D];武汉理工大学;2009年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 张鸿儒,阎贵平,夏禾,王道堂;弹性地基梁单元的等效结点荷载[J];北方交通大学学报;1996年05期
2 刘德忠,许意华,费仁元,宇惠平,王波;柔性铰链放大器的设计与加工技术[J];北京工业大学学报;2001年02期
3 于靖军,毕树生,宗光华,赵玮;面向生物工程的微操作机器人机构型综合研究[J];北京航空航天大学学报;2001年03期
4 于靖军,毕树生,宗光华;空间全柔性机构位置分析的刚度矩阵法[J];北京航空航天大学学报;2002年03期
5 贾明,毕树生,于靖军,徐一村;大变形柔性铰链的静刚度分析及应用[J];北京航空航天大学学报;2005年07期
6 邱丽芳;翁海珊;柳林;南铁玲;;不完全分布柔度的全柔性机构的研究[J];北京科技大学学报;2007年S2期
7 邱丽芳;南铁玲;翁海珊;;柔性铰链运动性能多目标优化设计[J];北京科技大学学报;2008年02期
8 蒋鞠慧;复合材料加筋壳稳定性研究[J];玻璃钢/复合材料;2001年02期
9 齐红宇,温卫东,王林江,孙联文;航空发动机复合材料机匣在轴向压力和内压耦合作用下屈曲特性的有限元分析[J];玻璃钢/复合材料;2002年03期
10 陈浩然,尹向勇,郭兆璞,温玄玲;含分层损伤复合材料组合层合梁的屈曲性态[J];玻璃钢/复合材料;1998年05期
中国硕士学位论文全文数据库 前9条
1 戴君;基于概率的结构动力响应分析与动力优化设计研究[D];西安电子科技大学;2000年
2 肖勇;环形可展开大型卫星天线结构设计与研究[D];西北工业大学;2001年
3 王从思;可展开天线中柔性多体系统动力学DAEs的数值方法研究[D];西安电子科技大学;2004年
4 万小平;环形可展开卫星天线的固有特性分析与结构优化设计[D];西北工业大学;2004年
5 李海燕;柔顺机构的分析及基于可靠性的优化设计[D];汕头大学;2004年
6 尤国强;周边桁架可展开天线的结构优化设计[D];西安电子科技大学;2005年
7 孙伟;结构振动疲劳寿命估算方法研究[D];南京航空航天大学;2005年
8 李春贵;环形可展开天线展开动力学分析及智能控制研究[D];西北工业大学;2006年
9 刘登云;基于微位移放大机构的压电叠堆泵的试验研究[D];吉林大学;2007年
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 王刚,徐颖,张传英;一种三维微位移操作器[J];机械设计;2000年05期
2 马文斌;周自强;沈世德;;一种无耦合微步进机构的误差分析[J];常熟理工学院学报;2008年04期
3 黄金永;娄岳海;魏燕定;;基于柔性铰链的二维微动平台特性研究[J];机械设计;2009年04期
4 董美云,谭晓丽;尺寸误差对平行四杆机构动态性能的影响分析[J];大连铁道学院学报;2004年01期
5 李昊;尚作萍;杜成斌;;平行四杆机构的力学特性与新型担架的研制[J];力学与实践;2009年06期
6 李肇中;;一种铰接四杆机构的扰动特性[J];大连铁道学院学报;1986年03期
7 陶柯;田方;杨树人;;多轴挂车全轮转向理论及机构优化设计[J];机械设计与制造;1993年05期
8 荣烈润;微位移机构综述[J];机电一体化;2005年02期
9 葛宰林,何卫东;加工误差对环板式针摆行星传动轴承载荷影响[J];机械设计;2005年06期
10 梁应选;;汽车液压升降尾板的设计[J];陕西理工学院学报(自然科学版);2006年01期
中国重要会议论文全文数据库 前5条
1 王文伟;包文清;胡翘;邬晓华;黄文浩;;冲击式微位移机构的性能测试与分析[A];第五届全国STM学术会议论文集[C];1998年
2 肖成榕;张建寰;;微位移机构及其控制技术研究现状和发展[A];福建省科协第五届学术年会数字化制造及其它先进制造技术专题学术年会论文集[C];2005年
3 孙宝玉;付立成;;基于压电陶瓷的微位移机构动态特性研究[A];科技创新与节能减排——吉林省第五届科学技术学术年会论文集(上册)[C];2008年
4 徐杰;弓永军;张增猛;陈巨源;;压电驱动水压换向阀中放大机构的设计[A];中国机械工程学会流体传动与控制分会第六届全国流体传动与控制学术会议论文集[C];2010年
5 赵淑红;;大豆垄间套种冬小麦免耕播种机的研究[A];中国农业工程学会2011年学术年会(CSAE 2011)论文摘要集[C];2011年
中国博士学位论文全文数据库 前8条
1 纪华伟;压电陶瓷驱动的微位移工作台建模与控制技术研究[D];浙江大学;2006年
2 魏强;纳米定位微位移工作台的控制技术研究[D];山东大学;2006年
3 高彦锟;光电子器件耦合平台仿真与优化软件研究[D];华中科技大学;2009年
4 杨雪锋;压电式生物细胞微操作台建模及控制策略研究[D];中国矿业大学;2009年
5 王春举;微塑性成形机理及精密微塑性体积成形装置研究[D];哈尔滨工业大学;2007年
6 田学光;测绘相机标定转台结构系统关键技术研究[D];中国科学院研究生院(长春光学精密机械与物理研究所);2010年
7 张栋;压电工作台微定位系统建模与控制技术[D];山东大学;2009年
8 范伟;六自由度纳米工作台驱动控制方法及系统研究[D];合肥工业大学;2009年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 谢祖强;微位移机电系统机械结构的设计与分析计算[D];合肥工业大学;2007年
2 朱明;适用于微位移机构的弹性铰链特性分析及试验研究[D];南京航空航天大学;2011年
3 岩君芳;具有纳米分辨力二维超精密定位平台的研制[D];中国计量学院;2012年
4 刘振波;微位移技术研究[D];长春理工大学;2007年
5 黄挺朋;压电驱动微动定位平台系统设计与开发[D];浙江大学;2008年
6 唐传旺;并联式跟踪装置的机构设计方法[D];上海交通大学;2007年
7 张玲玲;精密微位移调整系统的设计与研究[D];长春理工大学;2009年
8 尹大亮;压电微步进旋转驱动器的研究[D];合肥工业大学;2009年
9 郑欢莹;纳米级微定位平台的设计和实验研究[D];天津大学;2012年
10 方鑫;并联跟踪机构的设计与分析[D];上海交通大学;2009年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62791813
  • 010-62985026