3SPS-3RPPS轻载振动台研究

摘要

多轴振动试验台作为工程上对于振动研究的基础设备，经常被用于地震模拟，工作中的零部件的振动环境的模拟以及运用于运动模拟器。然而现在被广泛使用的振动试验台基本都为重型，负载可以从1吨到数百吨不等，重型振动试验台虽也可用于更低负载的运行场合，但是其一般一整套系统的占地面积较大，同时，为满足试验台的伺服控制要求，其价格昂贵。
　　本文在分析现在使用的振动试验台的一般结构特点的基础上，提出了一种可用于轻型负载场合的振动试验台，完成了对其运动方案，运动性能，振动模态进行了分析，并对所设计出的结构方案进行了初步优化。
　　针对现如今振动试验台低频特性不好，工作空间有限，结合螺旋理论与空间拓扑理论，提出了一种利用“半开式”侧面支链布置方式，即侧面支链中驱动器并非固定，而是随着系统的运动而在空间中的位置发生变化，求解出了该机构分别在姿态角为零与初始位置为零状态下的工作空间。同时通过对所设计试验台的方案分析，分析了振动试验台在各自由度上运动以及各自由度相互耦合时各驱动器的速度与加速度曲线，以及分析了振动试验台各自由度与驱动器之间的相互运动关系和不同自由度之间各驱动器的运动的相互影响。另外，通过对振动试验台的刚度分析以及模态分析，分析了振动试验台的动态振动特性。最后，利用ANSYS Workbench中的优化设计模块对所设计的参数化模型进行了优化设计，分别对侧面驱动器初始长度，驱动器横截面尺寸，地面驱动器初始长度以及侧面 R副所在杆的截面尺寸进行了优化，使振动台满足设计频率范围要求。

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第1章 绪 论

1.1课题的来源

1.2课题研究的背景与意义

1.3国内外研究现状及分析

1.4国内外文献综述的简析

1.5主要研究内容

第2章 振动试验台运动方案分析

2.1引言

2.2试验台机构方案介绍

2.3 振动试验台的运动学分析

2.4 运动学分析算例

2.5本章小结

第3章 振动试验台运动性能分析

3.1引言

3.2运动空间分析

3.3刚度分析

3.4本章小结

第4章 振动试验台动态优化

4.1 引言

4.2平台模态分析

4.3平台振动谐响应的扫频分析

4.4系统参数分析

4.5优化准备工作

4.6振动试验台优化设计

4.7本章小结

结论

参考文献

声明

致谢