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多體動力學技術在機械工程領域的研究發(fā)展論文
摘要：近年來, 隨著機械工程、航空航天等高科技的發(fā)展, 以及許多新的學科不斷發(fā)展和應用, 多體動力學在機械45號鋼加工工程領域的應用也有所改變, 具有良好的動態(tài)和復雜機械系統(tǒng)的運動學和動力學特性, 對知識有著重要的意義。多體動力學是一種先進的技術, 根據(jù)機械工程領域中的位置和精度, 可以制造和設計出先進的機械, 并且提供了強有力的支持, 在機械工程領域的研究中可持續(xù)發(fā)展。
關鍵詞：多體動力學; 加工工程領域; 應用;
多體動力學研究多體系統(tǒng)運動規(guī)律的科學, 多體系統(tǒng)動力學包括多剛體系統(tǒng)動力學和多柔體系統(tǒng)動力學。本文分析了多體動力學在機械45號鋼加工工程領域中的應用, 通過建立多體動力學模型, 并詳細分析了各方面的實際應用情況, 提出了相應的動力學研究了在工程領域的應用效果。
1 多體動力學
多體系統(tǒng)是大多數(shù)機械系統(tǒng)中較為全面和完整一個系統(tǒng), 它是概括型和抽象型的, 所以我們是由多體系統(tǒng)動力學模型進行深入的分析, 多體動力學是一種許多學科的科學系統(tǒng), 其中包括工程力學、力學和其它科學等。經(jīng)過多年的發(fā)展, 將計算機技術運用到實踐中, 多體動力學在機械工業(yè)中有很大的影響, 它的應用, 受到越來越多的專家和學者關注。動力在航空航天、機械制造、機械臂等機械中應用廣泛。雖然經(jīng)典力學原理可以在任意系統(tǒng)中, 利用微分方程進行計算, 但隨著在系統(tǒng)的數(shù)目和自由度的增加, 分體之間的復雜性和約束情況, 推導變得越來越復雜。為了適應現(xiàn)代計算技術的發(fā)展, 促使傳統(tǒng)的經(jīng)典力學對多體系統(tǒng)方法的特點進行補充, 形成了新的多體系統(tǒng)動力學的一個分支[1]。多系統(tǒng)動力學的數(shù)學模型的開發(fā), 已經(jīng)發(fā)展了許多的方法, 它們的共同特點是將經(jīng)典力學和計算機技術相結合。
多體動力學是包括柔性多體系統(tǒng)動力學和剛性多體系統(tǒng)動力學, 通常是一個由多個柔性和剛性物體運動的科學相互連接的。結構力學中的多體系統(tǒng)是一個重要組成部分, 一般性的描述, 它是完整的高度抽象, 通過一定的途徑接觸的多個對象最后進行動態(tài)連接。它屬于自然科學、工程力學, 它涉及力學和多學科的知識, 對MAS中的可以說, 在動力機械制造領域中的應用是非常高的, 這一技術的應用日益受到重視, 具有廣闊的發(fā)展空間[2]。多體系統(tǒng)作為一個機械系統(tǒng), 是由不同的組件連接在一起, 使機械和機械部件相互運動, 它與經(jīng)典力學和動力學之間成為系統(tǒng)多體系統(tǒng)的一部分力量, 約束著元素的層次結構、機械設備以及裝置。多體系統(tǒng)必須根據(jù)要素進行有效的管理和分類, 如力模型中的約束和組件模型, 模型的約束的約束力量大小。另一方面, 我們要參考坐標框架, 機械運動的任意兩點之間的距離是不變, 你可以選擇剛性的對象, 也可以盯著一個目標, 以三角形的坐標為坐標系, 中心確定為O點, 使當?shù)禺a(chǎn)生的機械部件相互協(xié)調(diào), 通常的柔性和剛性體的定義是與坐標的柔性體有所不同, 在多體系統(tǒng)中的選擇也是不同的, 浮動系下的坐標, 使坐標的線位移和角位移發(fā)生變化, 在這些變化的時候, 我們也就能夠很清楚的表達柔性和剛性坐標以及坐標集。更多的選擇, 不符合剛性多體系統(tǒng)動力學方程的廣義坐標, 并且與相應的計算速度直接影響多體系統(tǒng)的協(xié)調(diào), 使方向余弦矩陣提供了一種解析坐標系的定位的方法。當然, 在實踐中可以用兩種不同的方法計算: (1) 一般通過坐標旋轉(zhuǎn), 再利用余弦矩陣進行約束。 (2) 如果六個方向增加, 則困難增加, 在解決方程時, 基于物理的旋轉(zhuǎn)坐標, 從而計算變量[3]。
2 應用
多體動力學在機械工程中的應用, 即多體動力學在工程領域的應用, 具體包括以下幾個方面:一是柔性機械臂的振動, 這個要求的精度很高, 根據(jù)空氣質(zhì)量和空間大小更容易獲得高精度的位置, 柔性機械臂需要有效的控制手臂運動, 可以用有限段法或利用鉬泰法控制的方法, 在頭端或利用一個制動力設備的振動, 使柔性機械臂得到最大的利用。
對輕型機械臂的柔性機械臂是一種高精度要求, 航空航天工業(yè)為了能夠完成高精度的位置的大的運動, 精度是一分一毫都不能有誤的, 因此, 要求對機械臂振動進行有效控制, 由于衛(wèi)星天線產(chǎn)生的振動造成的, 因此, 穩(wěn)定的柔性臂的頻率和衰減時間的制動力產(chǎn)生一定的影響。為防止控制機械臂末端振動, 我們同時考慮到系統(tǒng)的動態(tài)特性。
相關文獻發(fā)現(xiàn), 柔性變形達到終點, 反饋的效果最好。第二種是制作工業(yè)機器人, 這是是一個典型的自由度動力學模型, 它包括不同組件之間的連接方式以及多體系統(tǒng), 現(xiàn)代工業(yè)機器人應用在各個領域, 收集信息也越來越多。在實踐中, 根據(jù)需要動態(tài)的逆預算, 準確的驅(qū)動力平均值, 同時, 在仿真的基礎上, 使用靜態(tài)值的物理參數(shù), 使機器人的剛度和阻尼系數(shù)加強。工業(yè)機器人機械臂屬于典型的動力學模型, 其中包括6自由度不同組件之間的, 包括固定體連接。在現(xiàn)代工業(yè)機器人PUMA 760的廣泛應用進行了分析, 通過頻率和時間、高速相機測量的參數(shù), 我們知道多體動力學的應用范圍如此廣泛。數(shù)控技術的測量精度是一個重要的指標, 為了避免錯誤的發(fā)生, 并且能夠提高精度, 我們要在數(shù)控技術使用中, 彌補前糾正錯誤, 提高設備的成本。
多體動力學是抽象的因此, 我們舉例說明對多動力汽車零部件的結構與性能進行分析, 促進汽車多體系統(tǒng)的發(fā)展。例如:技術合成, 自由選擇的物理坐標系, 通過限制結構描述, 解決并靈活處理身體的慣性質(zhì)量的考慮因素。多體動力學系統(tǒng)由幾個不同的組件連接的機械系統(tǒng), 它的建立主要是為了運動和機械功能, 其中每個機械元件的制作過程是辛苦的, 在動力學模型的過程中, 需要一個系統(tǒng)動力學, 系統(tǒng)運動學是動力學的一個主要目標, 它是相對于經(jīng)典力學中的動力學系統(tǒng)是復雜的, 部分地區(qū)之間的差異, 導致相對位移的參數(shù)也不同。
機械運動的參考坐標系和坐標系是固定不變的, 在任意兩個組件之間的物體的距離有是不變的, 我們根據(jù)空間坐標系選擇固定一點為空間坐標系的原點, 并作為固定點, 固定體連體坐標系的基礎, 因此, 在確定連體坐標系上任意點的位置, 就能夠形成安全連體基并作為參考。通常在地面坐標系, 坐標系是一個固定的地面坐標。坐標的柔性多體系統(tǒng)和固定坐標之間的一些差異, 通過建立廣義協(xié)調(diào)方程, 調(diào)節(jié)可移動的速度, 以特殊的地理位置坐標, 實行廣義坐標, 我們需要相應的旋轉(zhuǎn), 進行計算余弦矩陣。制作多體動力學的模型, 元素是一個重要組成部分, 多體系統(tǒng)從機械結構中分析, 機械鉸鏈提供了多元化的元素。因此, 為了有效地管理各種元素, 我們根據(jù)機械屬性的元素的特點, 進行有效的管理。
3 結語
多體動力學在機械45號鋼加工工程領域中的應用, 近年來隨著現(xiàn)代科學技術的發(fā)展, 多體動力學在現(xiàn)代計算機技術中有智能識別的功能。另一個重大進展, 是多體動力學在機械領域中的應用越來越重要, 在未來有可能成為工程創(chuàng)新的新途徑, 充分完善在工程應用中的相關理論, 有助于中國機械45號加工工程領域的技術發(fā)展。
參考文獻
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