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《虛擬環(huán)境下活動線纜運動仿真與布局優(yōu)化技術(shù)》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、虛擬環(huán)境下活動線纜運動仿真與布局優(yōu)化技術(shù)金望韜2015年1月中圖分類號：TP391UDC分類號：虛擬環(huán)境下活動線纜運動仿真與布局優(yōu)化技術(shù)作者姓名金望韜學(xué)院名稱機械與車輛學(xué)院指導(dǎo)教師唐承統(tǒng)教授答辯委員會主席劉檢華教授申請學(xué)位工學(xué)碩士學(xué)科專業(yè)機械工程學(xué)位授予單位北京理工大學(xué)論文答辯日期2015年1月ResearchonMotionSimulationandLayoutOptimizationofMotionalCableinVirtualEnvironmentCandidateName:JinWangtaoSchoo
2、lorDepartment:SchoolofMechanicalEngineeringFacultyMentor:Prof.TangChengtongChair,ThesisCommittee:Prof.LiuJianhuaDegreeApplied:MasterofPhilosophyMajor:MechanicalEngineeringDegreeby:BeijingInstituteofTechnologyTheDateofDefence:January，2015研究成果聲明本人鄭重聲明：所提交的學(xué)位論文是
3、我本人在指導(dǎo)教師的指導(dǎo)下進行的研究工作獲得的研究成果。盡我所知，文中除特別標注和致謝的地方外，學(xué)位論文中不包含其他人已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的研究成果，也不包含為獲得北京理工大學(xué)或其它教育機構(gòu)的學(xué)位或證書所使用過的材料。與我一同工作的合作者對此研究工作所做的任何貢獻均已在學(xué)位論文中作了明確的說明并表示了謝意。特此申明。簽名：日期：摘要活動線纜是指在復(fù)雜機電產(chǎn)品服役過程中處于運動狀態(tài)的一類特殊線纜。由于活動線纜的柔性性質(zhì)和運動空間的復(fù)雜性，目前其工藝設(shè)計只能通過經(jīng)驗、模裝和多輪實際布線才能確定，因此無法在設(shè)計階段獲得布線優(yōu)
4、化方案，導(dǎo)致其布線工藝可靠性差，嚴重影響了機電產(chǎn)品的性能和質(zhì)量。本文以航天導(dǎo)引頭活動線纜布局設(shè)計為對象，對虛擬環(huán)境下活動線纜運動仿真和布局優(yōu)化技術(shù)的相關(guān)理論、關(guān)鍵技術(shù)和實現(xiàn)方法進行了研究。論文的主要研究工作概括如下：(1)分析了復(fù)雜機電產(chǎn)品中的活動線纜布局設(shè)計存在的問題，對國內(nèi)外相關(guān)領(lǐng)域的研究現(xiàn)狀進行了綜述，給出了項目來源，并闡述了研究的背景和意義。(2)建立了可精確描述活動線纜運動變形的物性模型，給出了無分布力作用下活動線纜平衡方程的建立和求解方法。(3)給出了光滑平面單面約束對活動線纜運動的約束表達形式，建立
5、了光滑平面約束下的活動線纜物性模型。采用非線性約束優(yōu)化解法，對不同邊界條件下的線纜姿態(tài)進行了求解和仿真。(4)分析并給出了活動線纜布局優(yōu)化的目標和主要約束，建立了活動線纜布局優(yōu)化模型。通過調(diào)整布線參數(shù)并進行仿真計算和分析，得到了布局優(yōu)化方案，并比較分析了仿真和實測彈性干擾力矩的變化規(guī)律。(5)在本文所研究內(nèi)容的基礎(chǔ)上，設(shè)計和開發(fā)了活動線纜運動仿真和布局優(yōu)化原型系統(tǒng)，并結(jié)合實例對該系統(tǒng)進行了驗證。最后，對全文進行總結(jié)，并對相關(guān)研究工作的后續(xù)發(fā)展進行了展望。關(guān)鍵詞：活動線纜；單面約束；布局優(yōu)化；運動仿真；彈性細桿理論
6、IAbstractMotionalcablereferstoaspecialkindofcablewhichisinmotionduringtheserviceprocessofcomplexelectromechanicalproducts.Duetotheflexibilityofmotionalcableandthecomplexityofmotionspace,theprocessdesigncanbedeterminedonlythroughexperience,moldingandmultiplero
7、undsofactualwiring.Therefore,itisunabletoobtainthewiringoptimizationplaninthedesignphase.Besides,thereliabilityofwiringprocessispoorandtheperformanceandqualityofelectromechanicalproductsareseriouslyaffected.Forthelayoutdesignofmotionalcableinaerospaceseeker,t
8、hispapercarriesouttheresearchontherelativetheory,keytechnologiesandimplementationmethodofthemotionsimulationandlayoutoptimizationofmotionalcableinvirtualenvironment.Thestudiesofthisdisser
