一、机械系统的运动传递与变换矩阵分析方法（论文文献综述）
单巍,王连吉,马雅丽,王广建[1]（2021）在《齿轮传动方案数字化设计的研究》文中提出建立齿轮传动方案设计的知识单元,提取知识单元的运动、动力以及结构属性,依据机械运动方案设计的状态空间理论,将知识单元的运动及动力属性转换为特征矢量,从而使齿轮传动方案求解转换为矩阵计算,并将知识单元动力属性与三维参数化模型相关联,通过知识单元参数化模型的配合实现传动方案的可视化。建立齿轮传动方案的知识单元库并转换为相应的数据结构,在知识单元的串并联组合基础之上,实现知识单元混联组合的方案求解。运用VS开发工具开发齿轮传动方案设计模块,输出满足用户需求的齿轮传动方案三维模型以及方案相关详细信息。
宋艳艳[2]（2021）在《约束变胞机构的冲击动力学特性与参数优化研究》文中认为变胞机构基础理论的不断丰富和发展使其在各个工程领域中得到了广泛应用,此类应用主要是以面向作业任务的约束变胞机构为主。约束变胞机构在运动过程中,因构态切换产生的冲击作用使机构的运动精度下降,加剧动态输出振荡,影响整个系统的稳定性,严重时无法完成变胞过程。对考虑冲击作用的约束变胞机构动力学特性与参数优化进行研究在理论发展和工程应用上具有十分重要的价值和意义。本文以约束变胞机构为研究对象,对其冲击动力学特性和参数优化进行了以下五个方面的研究:第一,引入等效阻力系数描述扩展Assur杆组在变胞过程中运动副所受约束类型的变化,分析变胞运动副在典型约束形式下的等效阻力系数,得到在对应等效阻力系数下变胞运动副的运动特性。在此基础上,提出扩展Assur杆组的3类变胞构态,建立其模块化动力学模型,进而得到约束变胞机构稳态构型下的模块化动力学模型。对其进行仿真研究,提出机构构态切换时的冲击运动问题。第二,根据构态切换形式,将约束变胞机构构态切换时的冲击运动分为Ⅰ类冲击运动和Ⅱ类冲击运动。运用多刚体系统动力学理论分别建立系统的Ⅰ/Ⅱ类冲击动力学模型,并结合经典碰撞理论与恢复系数方程,推导出约束变胞机构的Ⅰ/Ⅱ类冲量求解模型。对Ⅰ/Ⅱ类冲击运动算例进行仿真分析,搭建冲击动力学测试实验系统开展实验研究,理论结果与实验结果吻合较好,验证了模型的正确性和有效性。第三,对Ⅰ/Ⅱ类冲击动力学模型进行等效分析,建立变胞运动副冲量求解模型。在Ⅰ/Ⅱ类冲量和变胞运动副冲量的双重作用下,运用Newton-Euler方程,推导出约束变胞机构非变胞运动副的冲量求解模型。仿真研究Ⅰ/Ⅱ类冲击运动算例的内部关节冲击问题。第四,对约束变胞机构构态切换时的冲击运动性能进行研究。分析Ⅰ/Ⅱ类冲量、变胞运动副冲量和非变胞运动副冲量的影响因素,建立机构的全局/局部条件数性能指标、速度性能指标。提取速度突变量和Ⅰ/Ⅱ类冲量之间的映射矩阵,构造机构的全局/局部冲击性能指标。建立机构的冲击动力学性能方程,提出机构的全局/局部动力学条件数指标。定量评估机构参数对冲击运动性能指标的影响程度,为约束变胞机构参数优化及冲击性能改善提供理论依据。第五,基于冲击运动性能评价指标,运用权重系数法,将多性能指标转换成综合性能指标,从而建立机构参数优化设计模型。以Ⅰ/Ⅱ类冲击运动算例为研究对象,分类建立机构参数优化设计模型,并验证其可行性。
单巍[3]（2021）在《基于知识单元的齿轮传动方案数字化设计》文中研究表明本论文工作属于国家重点研发计划（2018YFB2001701）课题一研究内容,解决齿轮传动系统正向设计中的齿轮传动方案数字化设计问题。针对齿轮传动方案缺少设计依据以及缺乏高效的设计工具等问题,本文建立齿轮传动方案的知识单元并实现了知识单元的串并联以及混联求解,用训练好的BP神经网络模型来对不同传动方案进行排序优选,开发出齿轮传动方案数字化设计软件。具体工作如下:本文建立了齿轮传动方案数字化设计的知识单元。以一对齿轮副为物理机构组成并赋予相应的运动、动力以及结构属性,共同组成知识单元。运动属性用来进行传动方案的求解,动力属性为详细设计以及力学分析提供数据,结构属性表达了方案中各个构件的空间位置,为结构布局以及三维模型参数化设计提供数据。根据建立的齿轮传动知识单元,对知识单元之间构件联接形式以及组合方式进行了深入研究并实现传动方案的求解。研究知识单元不同构件联接的运动约束并建立知识单元的联接约束方程,联立知识单元的运动特征状态方程来实现传动方案的数学求解。研究知识单元串联、并联求解算法用以求解简单组合的传动方案,研究混联求解算法用以求解复杂的传动方案,特别是行星传动。通过求解算法求解出齿轮传动方案,采用BP神经网络模型来进行齿轮传动方案的评价,根据方案符合度指标对传动方案实现排序优选。通过对减速器设计需求分析来提取齿轮传动方案评价指标,实际减速器产品数据作为神经网络模型的训练样本。比较不同传动方案所对应的方案符合度大小来进行传动方案的排序优选,解决了方案设计过程中的依靠经验确定构型问题。根据上述的技术支持开发了齿轮传动方案数字化设计软件模块。主要包括方案求解模块、方案排序优选模块、传动比分配模块、齿轮设计计算模块以及方案可视化模块等。本设计软件是C#开发的Win Form窗体应用软件,通过各个模块之间的数据传递最终实现从用户设计需求到传动方案的三维模型展示,并通过案例验证了齿轮传动方案设计软件的可行性。论文通过齿轮传动方案的知识单元及其相应的求解算法,系统的建立了齿轮传动方案数字化设计知识体系,运用神经网络模型进行传动方案的排序优选,开发出齿轮传动方案数字化设计软件模块,填充了国内外齿轮传动系统正向设计中的传动方案设计内容的空白。
雷云飞[4]（2021）在《基于2-RRU/URR并联模块的步行机器人构型设计及运动分析》文中指出随着人类对自然界甚至外太空等领域的研究探索逐渐深入,对于能够在极端和复杂环境下工作的移动机器人需求慢慢增加。步行机器人相对于轮式机器人、爬行机器人和滚动机器人等具有更高的应对复杂地形的能力,与此同时,模块化机器人可以根据任务对象和工作环境的不同改变相应的拓扑结构,使得模块化的步行机器人逐渐成为广大研究人员关注的热点。本文以基于2-RRU/URR并联模块的步行机器人为主要的研究对象,对不同足腿数量的步行机器人分别进行构型设计和运动分析,并以六足机器人为焦点进行轨迹规划和运动控制方面的研究。首先,基于旋量理论,对该机构进行运动学分析,其中包含自由度、位置逆解和工作空间求解。根据运动/力传递性能指标,进行该机构的运动性能和运动特征分析,并开展奇异性方面的研究。其次,以并联模块为主要运动关节,对不同的步行机器人进行构型设计,其中包括双足、四足和六足机器人。基于图论,分析了不同构型的步行机器人拓扑结构。根据构型差异,比较了不同双足机器人的运动效率。根据支撑性的差别,展开了四足机器人的步序分析和六足机器人的步序分析。根据D-H法在步行机器人腿部建立坐标系,对步行机器人进行运动学分析。根据机器人稳定裕度,分析六足机器人机身尺寸参数与稳定性关系。再次,对步行机器人进行足端轨迹规划,比较不同轨迹规划方法的特点,并验证其合理性。选择使用CPG步态控制方法对步行机器人进行步态运动控制,选取合适的神经振荡器作为CPG单元,建立CPG控制模型,分析模型参数和输出波形之间的关系,并确定相对合适的参数取值范围。最后,针对六足机器人进行MATLAB和ADAMS联合仿真验证。对六足机器人展开结构和控制系统方面的设计,进行试验样机的研制,进行步态实验分析。
孙政[5]（2020）在《基于磁流变阻尼器的半主动隔振平台研究》文中研究表明机械设备由于自身动力源的振动、设备的高强度运转、外部环境的影响不可避免的承受着振动与冲击,持续的振动与冲击会影响机械设备的精度、降低设备的使用寿命与操作人员的工作效率,强烈的振动甚至会引起设备的共振,造成设备无法使用。传统采用橡胶等材料的被动隔振装置虽能起到一定的防护作用,但总体来说隔振效果较差、且隔振材料使用寿命较短。基于上述问题,本文建立一种以并联机构作为隔振平台主体,以磁流变阻尼器作半主动执行机构的半主动隔振平台,并为其设计了相应的半主动控制器。首先,本文选择强度高、性能稳定的并联机构作为隔振平台的主体,为提高隔振平台的隔振性能,使用磁流变阻尼器作为隔振平台的阻尼器,并对磁流变阻尼器常见的力学模型进行分析,为了更好的复现磁流变阻尼器的力学特性,探究性将磁流变阻尼器的加速度项添加到双曲正切模型中形成改进的双曲正切力学模型,并通过参数辨识,仿真分析等验证了模型的准确性。其次,确定使用具有与激励干扰方向一致的3-RPS并联机构作为隔振平台的主体结构,对3-RPS并联机构进行了自由度的计算与验证,然后对其位姿矩阵进行分析,验证了独立位姿参数并确定了其具有一平动两转动的特点,并进一步对其进行了运动学分析并证明了其数学模型存在的非线性等特性。为解决并联机构数学模型存在的非线性化、动力学方程求解复杂且准确性较低等问题,采用SolidWorks与物理建模工具SimMechanics联合建立隔振平台的物理模型,并通过仿真分析验证了模型的可行性。最后,为提高隔振平台的隔振效果,设计基于天棚模型的on-off控制器,为改善on-off控制器存在的颤振现象,设置了开关切换阀值,以避免开关频繁切换造成的系统颤振现象;设计了半主动滑模控制器,并将模糊控制器与滑模控制器相结合构成模糊滑模复合控制器以改善滑模控制器存在的抖振现象,为隔振平台的半主动控制奠定了基础。随后对基于磁流变阻尼器的半主动隔振平台进行仿真研究,仿真结果表明:在半主动控制器的作用下,本文设计的半主动隔振平台具有一定的抗干扰性能,能够有效的隔离来自下平台的激励。本文研究内容对并联机构在隔振系统上的应用研究以及非线性系统的物理建模具有一定的指导意义。
孙嘉振[6]（2020）在《受限空间下大力矩螺母拧紧机械臂的研究》文中指出螺栓联接是航空发动机重要部位的主要联接方式,螺母的拧紧质量直接影响着整个发动机的性能。航空发动机的转子内腔空间狭小,限制了装配工具的运动空间。机械臂与传统拧紧工具相比控制精度较高,刚度和强度较好。因此,研究受限空间下大力矩输出的螺母拧紧机械臂有重要的理论意义和工程价值。本文针对航空发动机关键部位螺母自动化拧紧问题,建立和分析了四自由度螺母拧紧机械臂的静力学、运动学和动力学模型,设计和制造了一套高精度、全自动、在狭窄空间输出大扭矩的螺母拧紧机械臂工程样机,进行了实验验证。本文的主要研究工作包括以下几个方面:1、分析了国内外机械臂的相关研究工作和螺母拧紧扭矩曲线,针对螺母拧紧机械臂受限空间工作和大力矩输出的研制需求,提出了一种新的机械臂构型,设计了机械臂的结构,对螺母拧紧机械臂进行了静力学分析,对系统和关键零件进行了有限元仿真和校核,验证了机械臂具有足够的强度和刚度。2、确定了四自由度螺母拧紧机械臂的D-H参数,推导了机械臂的位姿矩阵,构建了机械臂的运动学模型,计算了机械臂的正解、逆解、雅克比矩阵和工作空间等参数,进行了机械臂点到点的轨迹规划仿真,分析了机械臂在受限空间下运动的可行性,为动力学分析提供了基础。3、在静力学和运动学分析工作的基础上,分析推导了螺母拧紧机械臂的动力学方程,建立了螺母拧紧机械臂的动力学模型,研究了机械臂运动过程中的关节角位移、角速度和驱动力矩的数值和变化趋势,验证了机械臂关节电机和减速器选型的正确性。4、基于倍福公司的软硬件开发平台,设计开发了基于工业PC和现场总线的螺母拧紧机械臂控制系统,仿真并实时实现了多项式轨迹规划算法,仿真验证了力矩控制PID方法,整定了PID参数,实验测定和分析了螺母拧紧曲线,验证了大力矩作用下螺母的性能变化规律。
裴换鑫[7]（2019）在《功率分流式混合动力汽车分层拓扑图建模与构型方案的研究》文中进行了进一步梳理功率分流式混合动力汽车（Power split hybrid electric vehicles,PS-HEV）可实现发动机和车轮动力输出端转速和转矩的解耦,提高了整车的燃油经济性。本文在国家自然科学金项目《EVT动力分流混合动力系统图论建模及构型优化综合的设计理论研究》（项目号:51575064）的依托下,开展了以下研究:（1）在已有行星齿轮图论研究的基础上,针对PS-HEV构型方案的设计提出了分层拓扑图论的建模方法;采用图论中邻接矩阵,实现PS-HEV构型方案的“数字化”建模,为后续大量构型方案的自动建模打下基础。（2）基于帕雷多优化原理（Pareto Optimal Principle）和动态规划算法（Dynamic Programming,DP）提出一种兼顾计算效率和准确性的快速动态规划算法（Rapid Dynamic Programming,Rapid-DP）,使后续大量PS-HEV设计方案的燃油经济性评价成为可能。（3）将Rapid-DP算法和粒子群算法（Particle Swam Optimization,PSO）相结合形成联合优化算法,该优化算法可解决多模式PS-HEV构型方案中传动参数和部件参数同时优化的问题。（4）构型方案优选过程中,动力性和燃油经济性被选作PS-HEV构型方案性能评价指标。其中,以加速性能来表征设计方案的动力性,以FTP72或HWFET工况下的燃油消耗来表征构型方案的燃油经济性。（5）以分层拓扑图论方法为工具,系统的解决了单行星排机构的单模式PS-HEV构型方案设计问题。另外,从构型模式的角度,提出一套系统的自动建模方法,解决了双行星排机构多模式PS-HEV构型方案的设计问题。（6）为解决新型的四轮驱动PS-HEV传动系统提供了新的解决思路和设计方案。将分层拓扑图论的建模方法拓展到多模式四轮驱动PS-HEV传动方案设计中,实现了双行星排齿轮机构的多模式四轮驱动PS-HEV构型设计方案的优选。
梁承元[8]（2019）在《基于动力学的超精密运动平台集成设计方法及其实现技术研究》文中研究表明随着超精密运动平台运动精度需求向着纳米级甚至亚纳米级不断发展,动力学特性已成为决定系统运动精度的关键因素。要减少产品开发的迭代次数,缩短开发周期,降低研制风险,就必须从系统层面出发,在超精密运动平台方案设计、子系统和组件设计到系统详细设计的各个阶段,确保平台具有良好的动力学特性和精度性能。然而,构建能正确描述关键组件动力学行为和耦合作用的超精密运动平台系统详细方案模型,并全面评估系统方案的动力学特性、精度性能及其影响规律,对设计者的专业知识和操作经验提出了极高的要求。总结和封装关键组件和系统方案的建模和分析方法,并在设计过程中集成、重用,是降低超精密运动平台详细方案设计难度、提高设计效率的关键。本文依托国家重大科技计划项目,针对国家重大工程需求,从设计方法和软件实现两方面入手,研究支持超精密运动平台详细方案建模和分析过程的集成设计方法,设计其关键模块与机制,抽象超精密运动平台关键组件的等效建模方法,封装成组件模型模板库,开发实现集成设计软件系统,为超精密运动平台产品的研发和创新提供有力的工具支撑。针对超精密运动平台详细方案设计流程的特点和功能需求,提出了基于动力学的超精密运动平台集成设计方法。该方法将建模和分析知识分别封装为组件模板、仿真和后处理工具。在每个设计阶段,通过调用组件模板,生成以动力学参数作为主要参数的模块化关键组件等效模型,用于快速组装系统方案模型;通过仿真和后处理工具对系统方案进行全面分析,确保其具有满意的动态性能,从而以模型中的系统和组件的动力学参数值作为后续设计活动的重要设计目标或约束条件。针对集成设计方法软件实现的关键问题,设计了高度抽象的模型原语,将各种类型的组件模型和不同拓扑的系统模型统一表达为模型原语类对象的组合;基于模型原语和模板库,设计了统一的模型实例化、编辑和转换方法,通过将与具体组件类型相关的操作算法信息存储于模板库中,并在模型实例化、编辑和转换过程中实时调取、编译、执行,使能采用同一种算法支持不同系统模型的建模和转换操作;还提出了模板封装方法,仅通过编辑模板库数据文件,不需要修改程序模块,即可实现对新类型组件模型的支持扩展。在此基础上,开发了集成设计软件的原型系统。根据集成设计方法中对建模方法的规范化要求,针对典型结构构型、隔振装置及其核心元件、气浮支承、测量装置等关键组件,抽象了模块化、参数化的等效动力学建模方法,封装了相应的模板和设计工具。所封装的关键组件模板具有较高的通用性,能适用于不同具体组件设计实例的建模;使用模板创建的组件模型拥有数据接口,可通过接口间的相互连接,实现系统方案模型的快速组装。使用集成设计软件原型系统,针对H型超精密运动平台结构方案,构建了机械与测量一体化的系统动态精度模型,全面分析了驱动力作用点位置、气浮支承布局、气浮支承非线性刚度特性、运动平面误差和基础振动等结构和动力学设计因素对系统动态误差的影响规律。并在某型封装光刻机及其工件台的工程研发过程中,对超精密运动平台集成设计软件原型系统进行应用测试。结果证明,该软件系统能有效减轻建模分析的工作量,提高设计效率,缩短设计周期,是复杂机电系统设计分析的有效手段。
张子威[9]（2019）在《煤矿主排水管路除垢机器人机构及性能研究》文中研究表明煤矿矿井下含有大量的积水需通过排水管排出。矿井水中含有较多的悬浮物和盐成分,排水管路经过一段时间的运行,悬浮物质会在管道内壁上沉积形成结垢,导致管径减小,造成管壁腐蚀,从而影响排水作业效率,同时给安全生产带来隐患。因此定期检测、清理和维护排水管路是确保煤矿排水系统安全、高效运行的关键环节。煤矿主排水管路内部结构复杂,环境恶劣,空间狭窄,不适合人工维护和清理。因而,研制适应在该类型管道内运动,可携带水射流喷头的移动爬行机器人完成管路的清理和维护具有重要意义。本文在河南能源化工集团焦煤公司的资助下,开展煤矿主排水管路除垢爬行机器人机构的设计和研究。通过调研发现,在管内进行清理作业需具备两种能力:（1）、能够在立体管路中运行,可通过弯管或L型管,具备主动转向的能力;（2）、具有清理作业中大牵引力,与管道内壁摩擦力大、移动平稳的能力。本文开展新型管内爬行机器人的机械结构设计、力学分析、机构性能分析、运动学和动力学分析,然后完成样机系统的搭建和实验分析。论文的主要研究内容包括:1)在查阅文献资料的基础上,分析不同种类的管内移动机器人的运动方式和驱动原理,结合排水管路除垢作业的实际要求,确定了适合排水管环境机器人的运动和驱动方式。提出一种新型仿尺蠖蠕动爬行的运动结构。为使机器人具有管径自适应的稳定支撑能力,提出一种由液压缸驱动的滑块式变径夹持机构,当管径或管道截面形状改变时,可确保有效的稳定支撑。该支撑机构结构紧凑,具有较高的强度。此外,基于旋量理论和机构型综合法,提出一种以UPR+2-SPR构型的具有两个转动自由度和一个平移自由度的并联机构作为机器人的中部腰部关节。该腰关节使机器人具有轴向伸缩和径向转动的运动能力,可以扩展机体的运动空间和提高牵引力,并使机器人具有主动转向功能。应用旋量理论分析了该并联机构在不同位型时的约束螺旋系、自由度以及转轴的方位,结果表明该机构的自由度不会随位型而改变,自由度具有全周性。2)应用矢量法建立了腰关节并联机构平台位姿与驱动支链的长度关系,推导了正向和逆向运动学模型。采用Sylvester Dialytic Elimination方法分析了机构驱动支链输入位移与平台输出位姿的关系,通过正反解的相互验证,得到解析法计算的输出位姿与给定值一致,验证了运动学模型的正确性。根据机构的几何约束和速度传递关系,构建了速度解耦与速度约束矩阵。利用推导的输入和输出速度雅克比矩阵,分析了奇异性问题并给出发生奇异的条件。以运动学为基础,应用搜索算法求解该机构的工作空间,获得不同结构参数对应的工作空间云图,分析了结构参数对工作空间的影响。其次,求解了该机构的灵巧度和静力承载性能指标,探讨了性能指标与结构参数的关系。3)建立了机器人机械本体的静刚度模型,提出一种计及构件重力、关节反力及弹性的刚度建模方法。基于该方法的模型表征了机体外力及构件重力与关节反作用力的映射关系,同时建立了考虑构件重力和弹性的关节变形模型,结合各构件的刚度模型得到机体静刚度模型。基于上述模型可求解重力和外力作用下的机体变形在运动空间内的分布结果,分析不同构件重力对变形的影响程度,为设计提供理论依据。4)基于坐标齐次变换矩阵,构建了机器人运动过程中的整体位姿模型。应用旋量互易理论和李代数se（3）的Klein型运算,研究了腰关节并联机构各刚体的运动变换关系。根据D’Alembert’s原理,得到各运动构件的受力模型,应用旋量理论和虚功原理推导了腰关节机构的动力学方程。对腰关节并联机构的运动学和动力学进行理论和仿真分析,得到机构运动过程中驱动力的变化曲线,理论计算与仿真模拟结果一致,验证了所建模型的正确性。旋量理论可从整体上描述系统中刚体的运动,其互易积可独立于坐标系,具有不变性。应用旋量理论进行运动学和动力学分析,建模过程简洁,编程容易,适合多刚体系统的分析。此外,示出了机器人运动时夹持单元与管道内壁呈现的不同接触状态,分析不同状态下夹持机构的动力学特性。结合腰部关节和夹持单元的动力学分析结果,得到机器人蠕动运动时的整体动力学模型。基于虚拟样机技术,建立机体的三维模型,对弯管和直管的运动过程进行仿真,得到了机器人通过直管和弯管时驱动支链位移、速度及驱动力的变化曲线,另外通过仿真验证结构参数的合理性,结果表明机器人在管内运动平稳,无侧倾和翻滚等现象。5)根据前述机构性能分析、运动学和动力学的分析结果,并结合设计要求,完成了排水管道清理机器人的机械本体结构、液压驱动系统和控制系统的设计和搭建。对样机进行运动学和动力学试验,得到腰关节并联机构中液压油缸的位移和驱动力变化曲线,将实验数据与理论计算和仿真模拟结果做对比分析。
王渊[10]（2019）在《桥梁结构分析的传递矩阵法及其应用研究》文中提出传递矩阵法是随着多体系统动力学的发展而逐渐兴起的一种结构计算方法,凭借自身无需系统总体动力学方程和计算快速的特点而被广泛应用于工程计算领域。以现有的传递矩阵法理论及应用成果为基础,研究了桥梁结构分析的传递矩阵法及其应用,并以MATLAB为平台编写了桥梁结构分析的传递矩阵法数值仿真程序。本研究的主要内容和结论如下:（1）基于分级子结构递进建模的分析思路构建了几类典型桥式的整体传递矩阵;考虑激励物与桥梁之间的接触面高低不平顺,结合模态叠加法和Newmark-β数值积分法推导了移动激励作用下桥梁动力时程分析的线性传递矩阵解法;通过与几类典型桥式有限元计算结果的详细对比分析验证了线性传递矩阵理论应用于桥梁自振特性分析和动力时程分析的有效性。（2）采用索结构的有限元切线刚度矩阵推导了索的静力分析传递矩阵;针对悬索桥锚跨索力及散索鞍偏角施工调整的工程问题,根据边界状态矢量的传递关系建立了空缆状态下悬索桥的传递矩阵分析模型,探索了解决该问题的传递矩阵计算方法,并结合具体工程实例论证了所提算法的有效性。（3）为克服线性传递矩阵法无法处理实际桥梁结构瞬态分析中的非周期性和时变效应的固有缺陷,结合Newmark-β数值积分法推导了铁木辛柯梁的离散时间传递矩阵,建立了可应用于移动激励作用下和地震荷载作用下的梁式桥动力时程分析方法。以某三跨刚构桥作为具体算例,通过与研究对象有限元计算结果的详细对比分析论证了所提算法的有效性和高效性。（4）基于铁木辛柯梁的离散时间传递矩阵理论,建立了车桥耦合振动分析的耦联求解法和分离迭代法。以简化移动车辆组通过某三跨刚构桥为具体算例,通过与研究对象有限元计算结果的详细对比分析论证了所提算法的有效性。（5）以某简化后的索梁组合结构模型为研究对象,推导了该计算模型动力时程分析的离散时间整体传递矩阵,采用编写的数值仿真程序完成了该计算模型在列车荷载和地震荷载作用下的动力时程分析。论文研究不仅论证了离散时间传递矩阵法应用于大跨桥梁车桥耦合振动分析和地震反应分析的可行性,同时也为解决大跨桥梁结构数值仿真计算的效率优化问题探寻了一条新的研究途径。
二、机械系统的运动传递与变换矩阵分析方法（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、机械系统的运动传递与变换矩阵分析方法（论文提纲范文）
（1）齿轮传动方案数字化设计的研究（论文提纲范文）
| 0 引言 |
| 1 齿轮传动方案的知识单元表达体系 |
| 1.1 知识单元的组成 |
| 1.2 知识单元运动属性表达 |
| 1.3 知识单元动力属性表达 |
| 1.4 知识单元结构属性表达 |
| 2 齿轮传动知识单元的组合原理 |
| 2.1 知识单元的串联组合原理 |
| 2.2 知识单元的并联组合原理 |
| 2.3 知识单元的混联组合原理 |
| 3 混联组合方案数学求解 |
| 4 齿轮传动方案设计软件模块开发 |
| 4.1 齿轮传动方案设计软件模块设计流程 |
| 4.2 齿轮传动方案设计软件模块 |
| 5 结论 |
（2）约束变胞机构的冲击动力学特性与参数优化研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究意义与来源 |
| 1.2 变胞机构研究现状 |
| 1.2.1 变胞机构结构学 |
| 1.2.2 变胞机构运动学 |
| 1.2.3 变胞机构动力学 |
| 1.2.4 变胞机构应用 |
| 1.3 约束变胞机构构态切换过程研究现状 |
| 1.4 碰撞动力学建模方法研究现状 |
| 1.4.1 冲量-动量法 |
| 1.4.2 连续接触力法 |
| 1.4.3 接触约束法 |
| 1.5 性能指标研究现状 |
| 1.6 参数优化研究现状 |
| 1.7 存在问题与不足 |
| 1.8 主要研究内容 |
| 第二章 约束变胞机构稳态构型下的模块化动力学模型 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 约束变胞机构组成原理 |
| 2.3 主动件动力学模型 |
| 2.4 基本Assur杆组动力学模型 |
| 2.5 扩展Assur杆组动力学模型 |
| 2.5.1 变胞运动副的运动特性分析 |
| 2.5.2 扩展Assur杆组的构态划分 |
| 2.5.3 扩展Assur杆组的动力学分析 |
| 2.6 约束变胞机构动力学的具体求解过程 |
| 2.6.1 初始时刻约束变胞机构的运动学和动力学 |
| 2.6.2 任意时刻约束变胞机构的运动学和动力学 |
| 2.7 约束变胞机构模块化动力学仿真 |
| 2.7.1 平面双层纸板折叠变胞机构 |
| 2.7.2 变胞式精梳机钳板摆动机构 |
| 2.8 本章小结 |
| 第三章 约束变胞机构构态切换过程中的冲击动力学模型 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 约束变胞机构构态切换过程中的冲击及动力学分析 |
| 3.2.1 冲击类型 |
| 3.2.2 Ⅰ类冲击动力学分析 |
| 3.2.3 Ⅱ类冲击动力学分析 |
| 3.3 约束变胞机构冲量求解模型 |
| 3.3.1 接触碰撞模型 |
| 3.3.2 Ⅰ类冲量求解模型 |
| 3.3.3 Ⅱ类冲量求解模型 |
| 3.4 约束变胞机构冲击动力学仿真 |
| 3.4.1 平面3 自由度约束变胞机构 |
| 3.4.2 平面双层纸板折叠变胞机构 |
| 3.5 实验与分析 |
| 3.5.1 冲击动力学测试实验台 |
| 3.5.2 实验过程 |
| 3.5.3 实验结果 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 约束变胞机构内部关节冲击响应分析 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 变胞运动副冲量求解模型 |
| 4.2.1 Ⅰ类冲击运动系统的变胞运动副冲量求解模型 |
| 4.2.2 Ⅱ类冲击运动系统的变胞运动副冲量求解模型 |
| 4.3 非变胞运动副冲量求解模型 |
| 4.3.1 树系统约束变胞机构系统动力学 |
| 4.3.2 树系统约束变胞机构系统内部冲量求解模型 |
| 4.4 算例仿真 |
| 4.4.1 平面3 自由度约束变胞机构 |
| 4.4.2 平面双层纸板折叠变胞机构 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 约束变胞机构的冲击运动性能评价指标分析 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 约束变胞机构运动学建模 |
| 5.2.1 树系统约束变胞机构运动学模型 |
| 5.2.2 非树系统约束变胞机构运动学模型 |
| 5.3 速度性能分析 |
| 5.3.1 速度椭球 |
| 5.3.2 全局条件数性能指标 |
| 5.3.3 局部条件数性能指标 |
| 5.3.4 速度性能指标 |
| 5.4 冲击性能分析 |
| 5.4.1 全局冲击性能指标 |
| 5.4.2 局部冲击性能指标 |
| 5.5 动力学性能分析 |
| 5.5.1 冲击动力学性能方程 |
| 5.5.2 动力学操作度椭球 |
| 5.5.3 全局动力学条件数指标 |
| 5.5.4 局部动力学条件数指标 |
| 5.6 本章小结 |
| 第六章 基于冲击运动性能的机构参数优化 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 机构参数优化设计模型 |
| 6.3 平面3 自由度约束变胞机构参数优化 |
| 6.3.1 约束条件及目标函数建立 |
| 6.3.2 优化结果分析 |
| 6.4 平面双层纸板折叠变胞机构参数优化 |
| 6.4.1 约束条件及目标函数建立 |
| 6.4.2 优化结果分析 |
| 6.5 本章小结 |
| 第七章 总结与展望 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 主要创新点 |
| 7.3 工作展望 |
| 参考文献 |
| 发表论文和参加科研情况 |
| 致谢 |
（3）基于知识单元的齿轮传动方案数字化设计（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题来源 |
| 1.2 研究背景与意义 |
| 1.3 国内外研究综述 |
| 1.3.1 方案设计的研究 |
| 1.3.2 方案评价的研究 |
| 1.3.3 Solidworks二次开发与数字化设计软件的研究 |
| 1.4 本文研究工作 |
| 2 齿轮传动知识单元的表达 |
| 2.1 齿轮传动知识单元的组成 |
| 2.1.1 知识单元坐标系及系统坐标系建立 |
| 2.1.2 知识单元编号表达 |
| 2.2 知识单元运动属性表达 |
| 2.3 知识单元动力属性表达 |
| 2.4 知识单元结构属性表达 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 知识单元联接组合方式及其数学求解算法 |
| 3.1 知识单元之间构件的联接方式 |
| 3.1.1 太阳轮之间的联接 |
| 3.1.2 太阳轮与行星架之间的联结 |
| 3.1.3 太阳轮、行星架与行星轮之间的联结 |
| 3.1.4 行星轮之间的联结与行星架之间的联结 |
| 3.2 知识单元的组合原理 |
| 3.2.1 知识单元的串联组合原理 |
| 3.2.2 知识单元的并联组合原理 |
| 3.2.3 知识单元的混联组合原理 |
| 3.3 知识单元组合的数学求解算法 |
| 3.3.1 知识单元串联及并联组合的求解算法 |
| 3.3.2 知识单元的混联组合的求解算法 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 基于BP神经网络模型的齿轮传动方案评价 |
| 4.1 齿轮传动方案评价指标的确定 |
| 4.2 齿轮传动方案评价的BP神经网络模型 |
| 4.2.1 BP神经网络模型的基础知识 |
| 4.2.2 齿轮传动方案评价的BP神经网络模型的建立 |
| 4.3 BP神经网络模型的训练及验证 |
| 4.3.1 BP神经网络学习算法基础 |
| 4.3.2 BP神经网络模型的训练及验证 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 齿轮传动方案设计软件模块开发 |
| 5.1 软件模块开发的关键技术 |
| 5.1.1 开发工具的选择 |
| 5.1.2 Solidworks二次开发关键技术 |
| 5.2 软件的体系架构 |
| 5.2.1 软件需求分析 |
| 5.2.2 软件总体设计流程 |
| 5.2.3 软件模块功能分解 |
| 5.2.4 软件体系架构 |
| 5.3 软件模块的设计实例 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 结论与展望 |
| 参考文献 |
| 附录 神经网络模型的神经元连接权值 |
| 攻读硕士学位期间发表学术论文情况 |
| 致谢 |
（4）基于2-RRU/URR并联模块的步行机器人构型设计及运动分析（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 选题背景及研究意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 步行机器人的研究现状 |
| 1.2.2 步行机器人的结构研究现状 |
| 1.2.3 步行机器人步态控制理论的研究现状 |
| 1.3 本文主要内容和章节安排 |
| 第2章 并联模块运动学分析 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 机构简介及自由度分析 |
| 2.3 位置逆解 |
| 2.4 运动/力传递性能分析 |
| 2.5 模块运动特征分析 |
| 2.6 奇异分析 |
| 2.7 本章小结 |
| 第3章 基于并联模块的步行机器人构型分析 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 双足机器人 |
| 3.2.1 双足机器人构型分析 |
| 3.2.2 双足机器人运动分析 |
| 3.2.3 双足机器人运动学正反解 |
| 3.3 四足机器人 |
| 3.3.1 四足机器人构型分析 |
| 3.3.2 四足机器人步序分析 |
| 3.3.3 四足机器人运动学正反解 |
| 3.4 六足机器人 |
| 3.4.1 六足机器人构型分析 |
| 3.4.2 六足机器人步态分析 |
| 3.4.3 稳定性分析 |
| 3.4.4 六足机器人运动学正反解 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 轨迹规划和运动控制模型 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 足端轨迹规划 |
| 4.2.1 曲线拟合法 |
| 4.2.2 加速度逆推法 |
| 4.3 CPG控制模型建立 |
| 4.4 CPG控制模型参数分析 |
| 4.4.1 步态权重矩阵系数 |
| 4.4.2 时间常数 |
| 4.4.3 增益参数 |
| 4.4.4 外部激励参数 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 仿真和实验 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 仿真 |
| 5.2.1 模型搭建 |
| 5.2.2 联合仿真 |
| 5.3 实验 |
| 5.3.1 结构设计 |
| 5.3.2 控制系统的设计 |
| 5.3.3 样机试验 |
| 5.4 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
（5）基于磁流变阻尼器的半主动隔振平台研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题研究背景及目的意义 |
| 1.2 隔振技术的发展与研究现状 |
| 1.2.1 隔振技术的发展 |
| 1.2.2 磁流变阻尼器在隔振领域的应用现状 |
| 1.2.3 并联机构在隔振系统中的研究现状及应用 |
| 1.3 本文的主要研究内容 |
| 2 磁流变阻尼器的建模与仿真分析 |
| 2.1 磁流变阻尼器的基本特性 |
| 2.1.1 阻尼器的种类及磁流变阻尼器的特性 |
| 2.1.2 磁流变液及磁流变效应 |
| 2.2 磁流变阻尼器的工作原理及工作模式 |
| 2.2.1 工作原理 |
| 2.2.2 工作模式 |
| 2.3 磁流变阻尼器的力学模型 |
| 2.3.1 Bonc-wen模型及修正Bonc-wen模型 |
| 2.3.2 多项式模型 |
| 2.3.3 双曲正切模型 |
| 2.4 改进的双曲正切模型 |
| 2.4.1 改进双曲正切正模型 |
| 2.4.2 改进双曲正切逆模型 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 半主动隔振平台的Sim Mechanics物理建模与仿真 |
| 3.1 半主动隔振平台的几何模型 |
| 3.2 隔振平台的位姿矩阵分析 |
| 3.2.1 隔振平台的自由度计算 |
| 3.2.2 隔振平台的位姿矩阵分析 |
| 3.3 隔振平台运动学位置逆解 |
| 3.4 基于SimMechanics的机械系统模型的构建 |
| 3.4.1 SimMechanics工具箱的介绍 |
| 3.4.2 SolidWorks三维模型的建立 |
| 3.4.3 SolidWorks模型转换与SimMechanics建模 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 半主动隔振平台控制器的设计与优化 |
| 4.1 基于天棚模型的on-off控制器的设计 |
| 4.1.1 天棚模型的建立 |
| 4.1.2 基于分散控制的on-off控制器的设计 |
| 4.2 模糊滑模控制器的设计与优化 |
| 4.2.1 滑模控制器的基本原理 |
| 4.2.2 半主动滑模控制器的设计 |
| 4.2.3 模糊滑模控制器的设计 |
| 4.3 本章小结 |
| 5 半主动隔振平台系统的仿真分析 |
| 5.1 磁流变阻尼器半主动隔振平台仿真系统的组成 |
| 5.2 半主动隔振平台基于天棚模型的on-off控制器的仿真分析 |
| 5.3 半主动隔振平台基于模糊滑模控制器的仿真分析 |
| 5.4 不同控制方法的性能分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间发表的学术论文 |
| 致谢 |
（6）受限空间下大力矩螺母拧紧机械臂的研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 论文研究背景及意义 |
| 1.1.1 论文研究背景 |
| 1.1.2 论文研究意义 |
| 1.2 机械臂的研究现状及其发展趋势 |
| 1.2.1 机械臂研究概述 |
| 1.2.2 国内外机械臂理论研究现状 |
| 1.2.3 国内外机械臂本体研制现状 |
| 1.2.4 机械臂发展趋势 |
| 1.3 螺母拧紧的原理与方法 |
| 1.4 论文研究内容 |
| 1.5 本章小结 |
| 2 螺母拧紧机械臂结构设计及静力学仿真 |
| 2.1 螺母拧紧机械臂结构设计 |
| 2.1.1 机械臂结构设计原则 |
| 2.1.2 受限空间分析和总体结构设计 |
| 2.1.3 升降台和主体回转机构设计 |
| 2.1.4 摆头和拧紧输入机构设计 |
| 2.1.5 其它结构设计 |
| 2.2 基于ANSYS workbench的机械臂静力学仿真 |
| 2.2.1 机械臂系统静力学仿真 |
| 2.2.2 关键部件的静力学仿真和校核 |
| 2.3 本章小结 |
| 3 基于MATLAB机器人工具箱的机械臂运动学建模及仿真 |
| 3.1 基于D-H参数法的机械臂运动学建模 |
| 3.1.1 机械臂运动学分析理论基础 |
| 3.1.2 螺母拧紧机械臂D-H参数的理论推导 |
| 3.1.3 基于MATLAB机器人工具箱的机械臂运动学建模 |
| 3.2 螺母拧紧机械臂的运动学仿真 |
| 3.2.1 运动轨迹分析 |
| 3.2.2 雅克比矩阵分析 |
| 3.2.3 基于蒙特卡洛法的工作空间分析 |
| 3.3 本章小结 |
| 4 基于UG的螺母拧紧机械臂动力学建模及仿真 |
| 4.1 基于拉格朗日法的机械臂动力学建模 |
| 4.1.1 机械臂动力学模型建立的常用方法 |
| 4.1.2 螺母拧紧机械臂拉格朗日动力学模型的建立 |
| 4.2 基于UG Motion的机械臂动力学仿真 |
| 4.2.1 UG动力学仿真模型的建立 |
| 4.2.2 动力学仿真结果和分析 |
| 4.3 本章小结 |
| 5 基于TwinCAT的机械臂控制系统开发及实验验证 |
| 5.1 电气控制系统的搭建 |
| 5.1.1 电控系统设计 |
| 5.1.2 基于TwinCAT3 的控制程序开发 |
| 5.1.3 基于Easy Builder的人机界面开发 |
| 5.2 控制算法的实验验证 |
| 5.2.1 轨迹规划算法及其验证 |
| 5.2.2 力矩PID控制和螺母大力矩加载实验 |
| 5.3 本章小结 |
| 6 总结与展望 |
| 6.1 工作总结 |
| 6.2 研究展望 |
| 参考文献 |
（7）功率分流式混合动力汽车分层拓扑图建模与构型方案的研究（论文提纲范文）
| 中文摘要 |
| 英文摘要 |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 PS-HEV传动系统的原理及发展现状 |
| 1.2.1 PS-HEV传动系统的原理 |
| 1.2.2 PS-HEV 传动系统的发展现状 |
| 1.3 PS-HEV传动系统研究方法的发展现状 |
| 1.3.1 杠杆法对 HEV 传动系统的研究现状 |
| 1.3.2 键合图对PS-HEV传动系统的研究现状 |
| 1.3.3 图论对PS-HEV传动系统的研究现状 |
| 1.4 本文主要研究内容 |
| 2 基于分层拓扑图的PS-HEV传动系统的建模方法 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 PS-HEV构型方案的图论建模 |
| 2.2.1 行星传动系统的标准图画模型 |
| 2.2.2 PS-HEV的分层拓扑图模型 |
| 2.3 分层拓扑图论在PS-HEV构型方案设计中的研究 |
| 2.3.1 基于分层拓扑图论的PS-HEV构型模式的分析 |
| 2.3.2 基于分层拓扑图画的运动学/动力学建模方法 |
| 2.3.3 多模式PS-HEV传动系统的方案合成 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 基于快速动态规划算法的能量管理控制策略 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 混合动力汽车中动态规划算法 |
| 3.2.1 动态规划算法的原理 |
| 3.2.2 PS-HEV能量管理优化数学模型 |
| 3.3 快速动态规划算法 |
| 3.3.1 快速动态规划算法的原理 |
| 3.3.2 快速动态规划算法的案例分析 |
| 3.4 联合优化算法对多模式PS-HEV构型方案的优化 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 单模式两轮驱动PS-HEV传动系统的研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 单行星排机构PS-HEV传动系统的自动建模 |
| 4.2.1 单行星排构型模式库 |
| 4.2.2 运动学矩阵的自动建模 |
| 4.2.3 同构判定和模式归类 |
| 4.2.4 功率分流模式的动力学建模 |
| 4.3 单模式PS-HEV的方案评价 |
| 4.3.1 整车及部件参数 |
| 4.3.2 构型方案的百公里加速性能 |
| 4.3.3 构型方案的燃油经济性 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 多模式两轮驱动PS-HEV传动系统的研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 多模式PS-HEV案例分析 |
| 5.3 双行星排机构PS-HEV传动系统的自动建模 |
| 5.3.1 双行星排构型模式库 |
| 5.3.2 动力学的自动建模与分析 |
| 5.4 多模式PS-HEV传动构型方案的综合设计 |
| 5.4.1 多模式PS-HEV传动方案的合成 |
| 5.4.2 多模式PS-HEV传动方案的性能评价 |
| 5.5 本章小结 |
| 6 多模式四轮驱动PS-HEV传动系统的研究 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 四轮驱动PS-HEV传动系统的图论建模 |
| 6.2.1 四轮驱动PS-HEV的图论建模 |
| 6.2.2 四轮驱动PS-HEV的运动学建模 |
| 6.2.3 四轮驱动PS-HEV的动力学建模 |
| 6.3 四轮驱动PS-HEV传动系统的自动建模 |
| 6.3.1 运动学和动力学的自动建模 |
| 6.3.2 功率分流构型模式的穷举和分析 |
| 6.3.3 所有可行构型模式的穷举和分析 |
| 6.4 多模式四轮驱动PS-HEV构型的综合设计 |
| 6.4.1 多模式四轮驱动PS-HEV构型方案的合成 |
| 6.4.2 多模式四轮驱动PS-HEV构型方案的评价 |
| 6.5 本章小结 |
| 7 总结与展望 |
| 7.1 论文主要研究工作及结论 |
| 7.2 论文主要创新点及后续研究工作的展望 |
| 7.2.1 论文的主要创新点 |
| 7.2.2 继续研究的方向 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| A 作者在攻读博士学位期间发表的论文目录 |
| B 作者在攻读博士学位期间参与的科研项目 |
| C 学位论文数据集 |
| 致谢 |
（8）基于动力学的超精密运动平台集成设计方法及其实现技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题来源、背景和意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.3 主要研究内容 |
| 1.4 论文章节安排 |
| 2 支持超精密运动平台详细方案设计活动的集成设计方法 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 超精密运动平台详细方案设计活动分析 |
| 2.3 超精密运动平台集成设计方法的功能需求分析 |
| 2.4 基于动力学的超精密运动平台集成设计框架 |
| 2.5 使用集成设计框架的超精密运动平台详细方案设计流程 |
| 2.6 本章小结 |
| 3 集成设计软件实现的关键技术与原型系统开发 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 集成设计软件总体架构 |
| 3.3 基于模型原语和模板库的模型统一表达、编辑和转换机制 |
| 3.4 模型模板的封装方法 |
| 3.5 集成设计软件原型系统开发 |
| 3.6 本章小结 |
| 4 超精密运动平台关键组件等效建模方法抽象与模板封装 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 关键组件等效建模方法抽象流程和模板库结构 |
| 4.3 典型结构构型方案模块化动力学建模方法与结构构型设计工具 |
| 4.4 气浮支承参数化等效动力学建模方法与模板库 |
| 4.5 考虑结构振动影响的干涉仪测量系统模型与模板库 |
| 4.6 隔振装置及其核心元件等效动力学建模方法与模板库 |
| 4.7 本章小结 |
| 5 超精密运动平台集成设计软件的应用验证 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 光刻机与工件台结构 |
| 5.3 超精密运动平台动态精度影响因素分析 |
| 5.4 工件台机械系统动力学建模与运动控制方案设计仿真 |
| 5.5 集成设计软件在工件台现场测试数据分析中的应用 |
| 5.6 本章小结 |
| 6 总结与展望 |
| 6.1 全文总结 |
| 6.2 创新点 |
| 6.3 研究展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录1 作者在攻读博士学位期间取得的学术成果 |
（9）煤矿主排水管路除垢机器人机构及性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题背景及研究意义 |
| 1.1.1 课题背景 |
| 1.1.2 研究意义 |
| 1.2 仿尺蠖蠕动式管道机器人研究现状 |
| 1.2.1 国内研究现状 |
| 1.2.2 国外研究现状 |
| 1.3 其它结构管道机器人研究现状 |
| 1.3.1 国内研究现状 |
| 1.3.2 国外研究现状 |
| 1.4 仿尺蠖式管道机器人关键技术研究概况 |
| 1.5 并联机构的研究现状 |
| 1.5.1 并联机构的应用 |
| 1.5.2 并联机构应用于管道机器人的研究现状 |
| 1.5.3 并联机构理论研究 |
| 1.6 研究内容 |
| 2 管道机器人机械系统设计 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 管内机器人运动与驱动方式对比分析 |
| 2.2.1 运动方式对比 |
| 2.2.2 驱动方式对比 |
| 2.3 机器人机体尺寸分析 |
| 2.3.1 机体轴向尺寸与弯管曲率半径及管道内径的关系 |
| 2.3.2 机体轴向尺寸与弯管曲率半径及机体径向尺寸的关系 |
| 2.3.3 机体轴向尺寸与管道内径及机体径向尺寸的关系 |
| 2.4 夹持机构方案选择 |
| 2.4.1 方案对比 |
| 2.4.2 夹持机构运动学分析 |
| 2.4.3 夹持机构的力学分析 |
| 2.5 UPR+2-SPR型腰关节并联机构 |
| 2.5.1 构型描述 |
| 2.5.2 初始位型自由度分析 |
| 2.5.3 支链3的转动副1绕X轴转动自由度分析 |
| 2.5.4 支链1的运动副1绕Y轴转动自由度分析 |
| 2.5.5 支链3与支链1的转动副1同时转动的自由度分析 |
| 2.6 机器人整体构型 |
| 2.7 本章小节 |
| 3 腰关节并联机构性能分析 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 腰关节并联机构运动学分析 |
| 3.2.1 位姿描述 |
| 3.2.2 位置反解建模 |
| 3.2.3 位置正解建模 |
| 3.2.4 位置反解和正解实例验证 |
| 3.2.5 速度分析 |
| 3.3 奇异位形分析 |
| 3.3.1 速度雅可比矩阵 |
| 3.3.2 奇异性概述 |
| 3.3.3 逆运动学奇异 |
| 3.3.4 正运动学奇异 |
| 3.3.5 混合奇异 |
| 3.4 工作空间分析 |
| 3.4.1 工作空间的影响因素 |
| 3.4.2 搜索算法描述 |
| 3.4.3 机构参数对工作空间影响 |
| 3.5 运动灵活度分析 |
| 3.5.1 结构参数对运动灵活度的影响 |
| 3.6 静力承载性能分析 |
| 3.6.1 结构参数对静力承载性能的影响 |
| 3.7 本章小节 |
| 4 机体静刚度分析 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 坐标系建立 |
| 4.3 静刚度建模 |
| 4.3.1 力分析 |
| 4.3.2 机体变形分析 |
| 4.3.3 机体刚度建模 |
| 4.3.4 驱动支链刚度建模 |
| 4.3.5 驱动支链变形 |
| 4.4 数值算例及分析 |
| 4.5 有限元仿真及分析 |
| 4.6 本章小节 |
| 5 机器人整机动力学建模 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 位姿分析 |
| 5.2.1 位姿描述 |
| 5.2.2 坐标系变换矩阵 |
| 5.2.3 机器人位姿建模 |
| 5.3 腰关节并联机构的动力学建模 |
| 5.3.1 基于旋量的多刚体系统运动学理论基础 |
| 5.3.2 速度分析 |
| 5.3.3 加速度分析 |
| 5.3.4 腰关节并联机构动力学模型 |
| 5.3.5 腰关节动力学数值验证 |
| 5.4 夹持机构动力学建模 |
| 5.5 机器人整体动力学建模 |
| 5.6 机器人整体运动学和动力学仿真 |
| 5.6.1 整机虚拟样机的建立 |
| 5.6.2 整机运动学仿真及结果分析 |
| 5.6.3 整机动力学仿真及结果分析 |
| 5.7 本章小节 |
| 6 样机系统的搭建与试验 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 试验样机 |
| 6.2.1 样机的构成 |
| 6.2.2 液压系统工作原理 |
| 6.2.3 液压元件介绍 |
| 6.2.4 控制系统简介 |
| 6.2.5 运动控制器 |
| 6.2.6 控制软件 |
| 6.2.7 极限位姿测试 |
| 6.3 机器人性能试验 |
| 6.3.1 运动学试验 |
| 6.3.2 动力学试验 |
| 6.4 本章小结 |
| 7 结论与展望 |
| 7.1 研究结论 |
| 7.2 论文的主要创新点 |
| 7.3 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
（10）桥梁结构分析的传递矩阵法及其应用研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 传递矩阵法的发展概况 |
| 1.2 传递矩阵法在桥梁结构计算领域的研究现状 |
| 1.2.1 静力分析的传递矩阵理论 |
| 1.2.2 动力特性分析的传递矩阵理论 |
| 1.2.3 车桥耦合振动分析的传递矩阵理论 |
| 1.2.4 地震反应分析的传递矩阵理论 |
| 1.3 目前研究中存在的一些问题 |
| 1.4 本文的主要研究内容和技术路线 |
| 第2章 基于线性传递矩阵法的桥梁结构计算方法 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 铁木辛柯梁的线性传递矩阵分析理论 |
| 2.2.1 动力分析传递矩阵理论 |
| 2.2.2 梁式桥整体传递矩阵的推导方法 |
| 2.2.3 自振特性分析方法 |
| 2.3 移动激励下的动力时程分析方法 |
| 2.3.1 理论基础 |
| 2.3.2 动力时程分析模型 |
| 2.3.3 数值仿真程序编写 |
| 2.4 验算与讨论 |
| 2.4.1 连续梁桥 |
| 2.4.2 刚构桥 |
| 2.4.3 桁架梁 |
| 2.5 小结 |
| 第3章 索结构的传递矩阵静力算法及其应用 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 索结构静力分析的传递矩阵理论 |
| 3.3 空缆状态下悬索桥的传递矩阵分析模型 |
| 3.4 应用与讨论 |
| 3.4.1 悬索静力计算 |
| 3.4.2 悬索桥锚跨索力及散索鞍偏角的施工调整方法 |
| 3.5 小结 |
| 第4章 基于离散时间传递矩阵法的桥梁动力计算方法 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 铁木辛柯梁的离散时间传递矩阵法 |
| 4.2.1 离散时间传递矩阵法的基本理论 |
| 4.2.2 梁单元的离散时间场传递矩阵 |
| 4.2.3 传递协调单元的离散时间传递矩阵 |
| 4.2.4 整体传递矩阵的建立及系统方程组的求解方法 |
| 4.3 外激励作用下的动力时程分析 |
| 4.3.1 移动激励作用下的动力时程分析 |
| 4.3.2 地震动力时程分析 |
| 4.4 验算与讨论 |
| 4.4.1 刚构桥整体传递矩阵 |
| 4.4.2 移动荷载激励下的动力时程分析 |
| 4.4.3 地震动力时程分析 |
| 4.5 与有限元法的计算效率对比 |
| 4.6 小结 |
| 第5章 基于离散时间传递矩阵法的车桥耦合振动分析方法 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 基于离散时间传递矩阵法的车辆振动计算方法 |
| 5.3 基于离散时间传递矩阵法的车桥耦合振动分析方法 |
| 5.3.1 离散时间传递矩阵耦联求解法 |
| 5.3.2 离散时间传递矩阵分离迭代求解法 |
| 5.3.3 数值仿真程序编写方法 |
| 5.4 验算与讨论 |
| 5.4.1 双轴移动车辆简化模型 |
| 5.4.2 质点-弹簧-阻尼过简支梁 |
| 5.4.3 移动质点-弹簧-阻尼组过刚构桥 |
| 5.5 小结 |
| 第6章 传递矩阵法在大跨桥梁振动计算中的应用研究 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 索梁组合结构振动分析的传递矩阵算法 |
| 6.2.1 索梁组合结构的传递矩阵法计算模型 |
| 6.2.2 索梁组合结构离散时间整体传递矩阵 |
| 6.2.3 外激励作用下索梁组合结构振动计算的传递矩阵法算法 |
| 6.3 算例 |
| 6.3.1 索梁组合结构结构参数 |
| 6.3.2 索梁组合结构自振特性分析 |
| 6.3.3 列车荷载作用下的索梁组合结构振动分析结果 |
| 6.3.4 地震荷载作用下的索梁组合结构振动分析结果 |
| 6.3.5 与有限元程序的计算效率对比 |
| 6.4 小结 |
| 结论与展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| 攻读博士学位期间发表的论文及科研成果 |
| 一、攻读博士学位期间发表的论文 |
| 二、攻读博士学位期间参与的科研项目 |
四、机械系统的运动传递与变换矩阵分析方法（论文参考文献）
- [1]齿轮传动方案数字化设计的研究[J]. 单巍,王连吉,马雅丽,王广建. 机械传动, 2021(11)
- [2]约束变胞机构的冲击动力学特性与参数优化研究[D]. 宋艳艳. 天津工业大学, 2021
- [3]基于知识单元的齿轮传动方案数字化设计[D]. 单巍. 大连理工大学, 2021(01)
- [4]基于2-RRU/URR并联模块的步行机器人构型设计及运动分析[D]. 雷云飞. 燕山大学, 2021(01)
- [5]基于磁流变阻尼器的半主动隔振平台研究[D]. 孙政. 东北林业大学, 2020(02)
- [6]受限空间下大力矩螺母拧紧机械臂的研究[D]. 孙嘉振. 浙江大学, 2020(06)
- [7]功率分流式混合动力汽车分层拓扑图建模与构型方案的研究[D]. 裴换鑫. 重庆大学, 2019(01)
- [8]基于动力学的超精密运动平台集成设计方法及其实现技术研究[D]. 梁承元. 华中科技大学, 2019(01)
- [9]煤矿主排水管路除垢机器人机构及性能研究[D]. 张子威. 中国矿业大学(北京), 2019(09)
- [10]桥梁结构分析的传递矩阵法及其应用研究[D]. 王渊. 西南交通大学, 2019(03)