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Stewart平台机构建模与动力学仿真

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第一章绪论

1.1 CAD系统的发展

1.2 Stewart平台的研究背景

1.3本文的主要目的和主要工作

第二章计算机辅助设计与工程技术

2.1引言

2.2计算机辅助设计—CAD技术综述

2.3计算机辅助工程—CAE技术综述

小结

第三章Stewart平台的多刚体动力学分析

3.1引言

3.2 Stewart平台动力学研究概述

3.3 Stewart平台结构模型

3.4 Stewart平台运动学分析

3.5 Stewart平台动力学分析

小结

第四章基于I-DEAS软件的Stewart平台机构建模和动力仿真

4.1引言

4.2 I-DEAS简介

4.3基于I-DEAS的机构的建模与动力学仿真

4.4曲柄滑槽机构的建模与动力学仿真

4.5 Stewart平台机构建模

4.6 Stewart平台机构动力仿真

4.7 Stewart平台机构动力仿真结果分析

小结

第五章基于ANSYS软件的Stewart平台结构模态分析

5.1引言

5.2 ANSYS简介

5.3结构有限元模态分析

5.4 Stewart平台结构有限元模态分析

小结

第六章总结与展望

致谢

参考文献

攻读硕士期间发表的论文

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摘要

Stewart平台机构属于并联机械手,具有承载能力大、刚度好、精度高、系统动态响应快、无积累误差等特点,已在诸如机器人、飞机模拟器、新型机床、大射电望远镜等领域获得了广泛应用.为了实现Stewart平台结构的优化设计、实时仿真和控制,必须对平台的运动学和动力学特性作全面的了解.首先,基于Newton-Euler方法,对Stewart平台多刚体系统进行了运动学和动力学分析.其次,在建立简单的Stewart平台运动学方程的基础上,基于大型工程软件I-DEAS,建立了Stewart平台的变量化三维实体模型.在已知动平台运动规划前提下,得到支腿长随时间的变化数值作为输入参数,对平台进行动力学仿真,获得了支腿驱动力、球铰和虎克铰处的约束力变化曲线,并对结果进行分析.最后,基于有限元分析软件ANSYS,建立Stewart平台在零位姿的结构有限元模型,并对其进行模态分析,获得前6阶固有频率和振型,作为振动控制的设计依据.

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