|
柔性多體機(jī)械系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)特性的ADAMS仿真研究
（作者未知） 2009/10/23
（接上頁(yè)）的振動(dòng)。圖6是連桿中點(diǎn)彈性振動(dòng)的頻譜，在200 Hz 以下的頻率中，都激起了較大振動(dòng)，1 Hz 附近是機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)頻率，120 Hz 處又有一個(gè)較大的振動(dòng)峰值，這個(gè)頻率要遠(yuǎn)小于連桿兩端自由或兩端鉸支的的固有頻率，是機(jī)構(gòu)剛體運(yùn)動(dòng)和彈性振動(dòng)耦合產(chǎn)生的振動(dòng)。在200 Hz 帶寬中集中了較多的能量，這是在機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，通過(guò)碰撞將一部分能量轉(zhuǎn)移到了彈性體振動(dòng)上，此時(shí)如果計(jì)入彈性體材料的阻尼，將逐漸消耗這部分能量。所以在含運(yùn)動(dòng)副間隙的機(jī)構(gòu)中，運(yùn)動(dòng)副中的碰撞將能量逐漸傳遞給機(jī)構(gòu)中的彈性體，同時(shí)激起了彈性體的振動(dòng)從而加劇了能量的損耗，降低了機(jī)構(gòu)的使用性能。
4. 結(jié)論
使用固定界面動(dòng)態(tài)子結(jié)構(gòu)法，結(jié)合非線性碰撞模型，研究了含柔性構(gòu)件和運(yùn)動(dòng)副間隙的曲柄滑塊機(jī)構(gòu)，分析和數(shù)值模擬表明經(jīng)過(guò)坐標(biāo)變換的固定界面動(dòng)態(tài)子結(jié)構(gòu)法，可以有效地減縮系統(tǒng)自由度和反應(yīng)運(yùn)動(dòng)副間的相互作用，特別是能反應(yīng)運(yùn)動(dòng)副中存在的較大作用力。ADAMS仿真計(jì)算表明，在含柔性構(gòu)件和運(yùn)動(dòng)副間隙的曲柄滑塊機(jī)構(gòu)中，間隙和構(gòu)件柔性相互作用，激起系統(tǒng)大范圍的振動(dòng)，加劇了能量損耗，并產(chǎn)生“爬行”現(xiàn)象，降低了系統(tǒng)的使用性能。
參考文獻(xiàn):
[1] Earles S W E, Wu C L S. Motion analysis of a rigid-link mechanism with clearance at a bearing, using Lagrangian mechanics and digital computation[A]. Conference on Mechanisms, IME, London, England, 1972: 83-89
[2] Mansour W M, Townsend M A. Impact spectra and intensities for high-speed mechanisms[J]. Trans. ASME Journal of Engineering for Industry, 1975,97B(2): 347-353
[3] Furuhashi T, Morita N, Matsuura M. Research on dynamics of four-bar linkage with clearance at turning pairs (1st report, General theory using continuous contact model)[J]. Bulletin of the JSME, 1978, 21(153): 518-523
[4] Soong K, Thompson B S. A theoretical and experimental investigation of the dynamic response of a slider-crank mechanism with radial clearances in the gudgeon-pin[J]. Trans. ASME Journal of Mechanical Design, 1990, 112(6): 183-189
[5] Kakizaki T, Deck J F, Dubowsky S. Modeling the spatial dynamics of robotic manipulators with flexible links and joint clearances[J]. Trans. ASME Journal of Mechanical Design, 1993, 115(4): 839-847
[6] Deck J F，Dubowsky S. On the Limitations of predictions of the dynamic response of machines with clearance connections[J]. ASME J. Mechanical Design，1993，116（9）：833-841
[7] Seneviratne L D, Earles S W E, Fenner D N. Analysis of a four-bar mechanism with a radially compliant clearance joint[J]. Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers, Part C: Journal of Mechanical Engineering Science, 1996, 210(3): 2（未完，下一頁(yè)）
|