远中心柔顺机构弹性单元刚度建模研究

作     者：常晏宁 王卓识 王皓 CHANG Yan-ning;WANG Zhuo-shi;WANG Hao

作者机构：上海交通大学上海市复杂薄板数字化制造重点实验室上海200240 上海交通大学机械系统与振动国家重点实验室上海200240 

出 版 物：《上海航天》 (Aerospace Shanghai)

年 卷 期：2016年第33卷第5期

页      面：57-62页

学科分类：08[工学] 081402[工学-结构工程] 081304[工学-建筑技术科学] 0813[工学-建筑学] 0814[工学-土木工程] 

基　　金：国家自然科学基金资助(11472172) 973计划(2014CB046600) 

主　　题：远中心柔顺机构 刚度性能 梁单元 ESP单元 运动关节 刚度矩阵 伴随变换 解耦 

摘      要：为得到远中心柔顺机构(RCC)中常用的金属梁单元、层叠弹性单元(ESP)的刚度性能,在材料力学四个基本假设下,根据弹性变形原理,对单元末端建立金属梁刚度矩阵,并通过伴随变换进行解耦,得到其对角形式。对端部具铰链梁单元、U副梁单元、球关节梁等不同运动副的单元进行刚度建模,给出铰链处的刚度矩阵,发现转动副处的刚度矩阵无法解耦,而U副和球副可解耦。建立了ESP弹性单元的刚度模型,发现在一端固定条件下,末端自由、添加U副和添加球副均利于形成RCC机构的解耦刚度性能。研究为RCC机构的设计提供了参考。