混合驱动七杆压力机运动学、动力学与有限元分析

摘要

本论文对混合驱动七杆压力机机构的运动学、动态静力学、动力学和有限元模型进行了深入的研究。
　　首先，对混合驱动七杆压力机机构的运动学进行分析，分析混合驱动七杆压力机机构的可动性，得出杆长范围，确定初始杆长，并运用复数矢量法建立运动学方程，运用MATLAB对压力机机构运动学进行数值计算，求出压力机冲锤的位移、速度、加速度曲线，并基于ADAMS对压力机机构的运动学进行虚拟样机仿真分析，验证运动学分析的正确性。
　　其次，对混合驱动七杆压力机机构的动态静力学进行分析，分析各个杆件受力，运用达朗贝尔原理建立动态静力学模型，并运用MATLAB对压力机机构的动态静力学进行数值计算，得出压力机机构在空载和加载情况下运动副约束反力和两曲柄驱动力矩，并基于ADAMS对压力机机构的动态静力学进行虚拟样机仿真分析，验证动态静力学分析的正确性。
　　然后，对混合驱动七杆压力机机构的动力学进行分析，选取两曲柄的角位移为广义坐标，列出混合驱动七杆压力机的动能、势能公式，确定其广义力，运用拉格朗日法建立动力学模型，并运用MATLAB对压力机机构的动力学进行数值计算，得出压力机机构在空载和加载情况下两曲柄驱动力矩，并基于ADAMS对压力机机构的动力学进行虚拟样机仿真分析，验证动力学分析的正确性。
　　最后，对混合驱动七杆压力机机构的有限元模型进行仿真分析，运用三维软件建立真实压力机机构的虚拟样机模型，将模型导入有限元仿真软件ANSYS中，运用MATLAB编程将各个杆件受力化简到ANSYS坐标系中，对各个杆件模型划分网格、定义材料属性，运用ANSYS进行仿真分析，得出应力、应变分析结果，同时对混合驱动七杆压力机机架进行模态分析，得出压力机机架的振型，为压力机的结构优化设计提供参考。

目录

声明

1 绪 论

1.1 机械压力机的发展状况

1.2 混合驱动压力机的研究背景

1.3 课题研究意义

1.4 本论文主要研究内容

2 混合驱动七杆压力机运动学分析

2.1 引 言

2.2 混合驱动七杆压力机的可动性分析

2.3运动学理论模型的建立

2.4运动学数值计算与虚拟样机仿真分析

2.5 本章小结

3 混合驱动七杆压力机动态静力学分析

3.1 引 言

3.2 动态静力学理论模型的建立

3.3 动态静力学数值计算与虚拟样机仿真分析

3.4 本章小结

4 混合驱动七杆压力机动力学分析

4.1 引 言

4.2 动力学理论模型的建立

4.3 动力学数值计算与虚拟样机仿真分析

4.4 本章小结

5 混合驱动七杆压力机的有限元仿真与分析

5.1 引 言

5.2 混合驱动七杆压力机有限元模型的建立

5.3 有限元仿真与分析

5.4 本章小结

6 结论与展望

6.1 主要结论

6.2 工作展望

致谢

参考文献

攻读硕士学位期间从事科学研究及发表论文情况

附录I 各阶偏导数

附录II 运动学主要程序

附录III 动态静力学主要程序

附录IV 动力学主要程序