被動(dòng)式Stewart隔振平臺(tái)的隔振性能仿真研究.pdf

1、多維振動(dòng)是一種普遍存在于工程實(shí)際的現(xiàn)象，如何對(duì)有害多維振動(dòng)進(jìn)行隔離，開展此方面的基礎(chǔ)問題研究具有非?，F(xiàn)實(shí)的工程意義與價(jià)值。Stewart并聯(lián)機(jī)構(gòu)由于具有高剛度、承載能力強(qiáng)、動(dòng)態(tài)特性好等優(yōu)點(diǎn)，近幾年已被成功地應(yīng)用于多維隔振設(shè)備的主體機(jī)構(gòu)。目前關(guān)于Stewart隔振平臺(tái)的研究主要都集中在主動(dòng)隔振方面，但由于該種隔振平臺(tái)具有結(jié)構(gòu)復(fù)雜、可靠性低、能源依賴等缺點(diǎn)，限制了它在某些領(lǐng)域的應(yīng)用，因此有必要對(duì)被動(dòng)式Stewart隔振平臺(tái)的隔振性能計(jì)算問題

2、展開進(jìn)一步的研究工作。
　　本文以被動(dòng)式Stewart隔振平臺(tái)為研究對(duì)象，圍繞著該平臺(tái)隔振性能計(jì)算問題展開了研究工作，具體內(nèi)容和取得的研究結(jié)論包括：
　　(1)隔振平臺(tái)結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)系統(tǒng)固有頻率影響分析。依據(jù)Newtow-Euler方法，建立了一種計(jì)算該平臺(tái)固有頻率的動(dòng)力學(xué)特征方程。針對(duì)初始位姿下結(jié)構(gòu)參數(shù)：支腿減振器剛度-阻尼系數(shù)、上平臺(tái)鉸接點(diǎn)半徑、上下平臺(tái)近鉸點(diǎn)分布角、初始位姿下上下平臺(tái)質(zhì)心距離和上平臺(tái)位姿角，就可計(jì)算得到以上

3、結(jié)構(gòu)參數(shù)一定變化范圍下系統(tǒng)的六階固有頻率的變化情況，并對(duì)各結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)系統(tǒng)固有頻率的敏感性作出了分析。
　　(2)基于該隔振平臺(tái)單支腿結(jié)構(gòu)模型和多自由度振動(dòng)理論，提出一種支腿離散化數(shù)學(xué)模型及其動(dòng)態(tài)響應(yīng)仿真計(jì)算方法。準(zhǔn)確計(jì)入支腿的柔性變形、運(yùn)動(dòng)副間阻尼對(duì)Stewart被動(dòng)隔振平臺(tái)隔振性能的影響，提出一種對(duì)支腿進(jìn)行離散化的數(shù)學(xué)建模方法。在建立支腿上球鉸、上下支腿和虎克鉸之間的“質(zhì)量-彈簧-阻尼”離散化模型基礎(chǔ)上，推導(dǎo)出了隔振平臺(tái)的動(dòng)力學(xué)

4、方程。利用該方程可以對(duì)隔振平臺(tái)振動(dòng)響應(yīng)情況進(jìn)行仿真計(jì)算。
　　(3)隔振平臺(tái)隔振性能仿真分析。通過將 UG三維模型導(dǎo)入ADAMS中，以ADAMS/Vibration模塊為振動(dòng)分析工具，并將傳遞率作為為Stewart被動(dòng)隔振平臺(tái)隔振性能的評(píng)價(jià)指標(biāo)。仿真結(jié)果發(fā)現(xiàn)隔振平臺(tái)上、下平臺(tái)間角加速度傳遞率TD≤0.2，表明隔振平臺(tái)減振效果良好。另外，分別對(duì)系統(tǒng)的模態(tài)參與因子、頻響曲線進(jìn)行了仿真研究，發(fā)現(xiàn)低階頻率對(duì)上平臺(tái)加速度響應(yīng)貢獻(xiàn)要較高階頻率