含伸展構(gòu)件的旋轉(zhuǎn)柔性梁系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)分析.pdf

1、隨著現(xiàn)今科技的進(jìn)步，柔性機(jī)械臂技術(shù)被廣泛的應(yīng)用到工業(yè)生產(chǎn)和航天工程中，同時(shí)為了能夠獲得較大的活動(dòng)空間和更小的自身體積，可伸縮的柔性機(jī)械臂系統(tǒng)得到了人們的極大重視。然而由于可伸縮的柔性機(jī)械臂系統(tǒng)具有時(shí)變、柔性的特點(diǎn)，所以其動(dòng)態(tài)特性變得十分的復(fù)雜。本文運(yùn)用絕對(duì)節(jié)點(diǎn)坐標(biāo)法建立了含伸展構(gòu)件的旋轉(zhuǎn)柔性梁系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)方稈，并對(duì)其動(dòng)力學(xué)響應(yīng)進(jìn)行了分析。主要工作有：
　?。?）基于絕對(duì)節(jié)點(diǎn)坐標(biāo)法描述了Euler-Bernoulli梁單元上的任意一

2、點(diǎn)在絕對(duì)坐標(biāo)系下的絕對(duì)位罝矢量、節(jié)點(diǎn)坐標(biāo)，推導(dǎo)了梁單元的形函數(shù)陣、質(zhì)量陣、廣義剛度陣以及彈性力，建立了梁單元?jiǎng)恿W(xué)方程。
　?。?）針對(duì)軸向伸展懸臂梁，基于絕對(duì)節(jié)點(diǎn)坐標(biāo)法采用了一種變長度的Euler-Bernoulli梁單元，利用虛功原理建立其動(dòng)力學(xué)方程，并且通過計(jì)算得到了和文獻(xiàn)相同的結(jié)果，從而說明了本文中提出的變長度梁單元的吋行性。隨后在不同的結(jié)構(gòu)參數(shù)（彈性模量，密度），不同的伸展規(guī)律（勻速，勻加速）和不同的伸展速度下，對(duì)自由振

3、動(dòng)的伸展懸臂梁的末端撓度響應(yīng)進(jìn)行了分析。分析結(jié)果表明，伸展速度越小，彈性模量越大，材質(zhì)越輕，均能使伸展懸臂梁振動(dòng)頻率增大。
　　（3）研究了含軸向伸展懸臂梁和旋轉(zhuǎn)柔性梁構(gòu)成的系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)特性?；诮^對(duì)節(jié)點(diǎn)坐標(biāo)法的理論，通過引入拉格朗日乘子，建立了含伸展懸臂梁和旋轉(zhuǎn)柔性梁系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)方程。運(yùn)用Newmark-β法獲得了含軸向伸展懸臂梁和旋轉(zhuǎn)柔性梁系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)響應(yīng)。討論了懸臂梁在不同的彈性模量下，分別以不同的伸展規(guī)律（勻速，勻加速）、