風洞試驗WDPSS-8并聯支撐系統的工作空間理論分析及優(yōu)化研究.pdf

1、廈門大學學位論文原創(chuàng)性聲明本人呈交的學位論文是本人在導師指導下，獨立完成的研究成果。本人在論文寫作中參考其他個人或集體己經發(fā)表的研究成果，均在文中以適當方式明確標明，并符合法律規(guī)范和《廈門大學研究生學術活動規(guī)范( 試行) 》。另外，該學位論文為( ) 課題( 組)的研究成果，獲得( ) 課題( 組) 經費或實驗室的資助，在( ) 實驗室完成。( 請在以上括號內填寫課題或課題組負責人或實驗室名稱，未有此項聲明內容的，可以不作特別聲明。)聲

2、明人( 簽名) ：胡蘊諺加歷年籮月刀日摘要摘要繩牽引并聯機構作為一種新型的風洞試驗模型支撐系統，相對于傳統的串聯硬式支撐系統，具有剛度高、動態(tài)特性好、工作空間大、對氣流流場干擾小等顯著優(yōu)點。針對本課題組研制的W D P S S 一8 冗余約束繩牽引并聯機構，在滿足機構運動約束條件的基礎上，如何分析和優(yōu)化有效工作空間，同時保證機構具有足夠的剛度是其成功應用于飛行器風洞試驗的關鍵。因此，本文重點對w D P s s ．8 并聯機構的工作空問

3、和剛度問題展開分析，內容如下。首先，結合w D P s s ．8 并聯機構的設計參數，建立機構的運動學和動力學模型。在A D A M S 環(huán)境下建立W D P S S ．8 的虛擬樣機模型，并對其進行了運動學仿真分析。其次，重點分析了W D P S S 一8 并聯機構的運動約束條件，包括幾何約束條件和繩拉力約束條件。根據風洞試驗中的有吹風和無吹風試驗條件，闡述了W D P S S ．8 并聯機構的力封閉工作空間和力螺旋封閉T 作空間的理

4、論表達。在此基礎上，結合凸集理論、凸集分離定理和M o n t e ．C a r l o 仿真技術，詳細論述了基于超平面投影法的w D P S S ．8 機構工作空間的求解策略，并在此基礎上發(fā)展了一種基于結構矩陣零空間的工作空間快速求解法。在M A T L A B 環(huán)境下實現了機構工作空間的數值計算，并通過A D A M S 仿真試驗和樣機試驗對M A T L A B 的理論仿真結果進行了驗證。最后，推導了w D P s S _ 8 機

5、構的靜剛度解析表達式。結合剛度分析，提出了從結構設計方面逐步優(yōu)化機構工作空間的三個方案，并依次在M A T L A B 環(huán)境下進行了理論工作空間仿真求解。通過綜合對比這三個優(yōu)化方案的工作空間、剛度及干涉約束條件，選出可執(zhí)行程度最高的方案。通過仿真和驗證分析可知，通過調整w D P S S ．8 機構的繩牽引點的布置方式，以滿足多種不同的風洞試驗的要求。本文的研究工作為繩牽引并聯機構的運動約束分析、工作空間求解和構型優(yōu)化設計提供了一定的理