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连杆机构弹性动力学分析及可视化应用研究

薛艳敏  
【摘要】: 本文主要针对连杆机构,对其进行了运动学分析和弹性动力学研究,通过Matlab软件,对得出的大量数据进行了可视化后置处理。运用ActiveX技术,将VB与Matlab两个软件相结合,编制了运动学和动力学分析软件。最后应用动力学分析软件Adams,对连杆机构进行了比较深入的运动学分析。 通过运动学分析,得出平面连杆机构在一个运动周期中各铰接点的位置、速度和加速度以及各杆件的角速度、角加速度等运动学参数,并绘制出相应的变化曲线。 在运动学分析结果基础上,运用KED分析方法,对其进行了运动弹性动力学研究。将四连杆机构划分为多个有限单元,建立其单元运动微分方程和系统运动微分方程,运用实振型叠加法的闭式算法求出机构在一个运动周期中各个广义坐标方向的弹性位移,同时求出机构不同位置时各构件上动应力分布情况、机构前四阶振型变化情况。 充分运用Matlab软件强大的图形显示功能,将运动学、动力学分析结果进行了可视化处理,将色彩映射运用到图形之中,并运用动画技术,实现了动画效果的图形显示,取得了较好的直观效果。 运用ActiveX技术,利用VB软件图形界面良好和Matlab软件计算功能强大的优点,在VB下调用Matlab软件,编制了连杆机构运动学和动力学分析软件。 基于Adams软件进行了机构运动学分析,同样可为动力学分析提供运动学参数。


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