竹一27平面连杆机构动态静力分析的矩阵方法.pdf

《竹一27平面连杆机构动态静力分析的矩阵方法.pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《竹一27平面连杆机构动态静力分析的矩阵方法.pdf（5页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、1 9 卷1 期 河 北 地 质 学 院 学 报 Vo 1 1 9 No 1 1 9 9 6 年 J OURNAL OF HE B E I C OL LE GE OF GE OL OGY l!塑 竹一 7 2 平面连杆机构动态静力分析的 矩阵方法 苎 了 l 3 r 要平 面 蒸嚣 00o系)数 机 关 键词 垡，薹盘 弛趋盔壁盘 中圉法分类号T U3 2 3 4 1 引 言 在平面连杆机构的动态静力分析时，一般采用图解法和解析法。在解析法中常把 构件的 惯性力及惯性力偶矩作为外力加到机构的各个对应构件上，根据静力平衡的原理列 出方程 式，逐个求解或联立求解这些方程式，求出平衡力及各个运动副中

2、的反力，这个方法就是动 静法。但是，当机构的构件数较多时，方程会由于参数太多而难于求解。本 文采用矩 阵法，将构 件上 的已知力及未 知力均列 出系数矩 阵方程，使力学方 程式 的表 达更简 明有 序。下面 的分析 中假 定不考虑 运动副 中的摩擦，且构件 自由度 为 1。2 建 立构件 已知力和未知力的系数矩阵 图 1所示为平面机构 中某个构 件，上面作用一 个已知力 及一个已知力偶 肠，假设外力作用在 构件的质心 上(若 不作用 在 S 上 可转化)。该构 件的 D Z 个运动副上作用的反力为，角标 表示 在运动副 P，(=1，2，m)处其它构件对构件 的 作用力，P 为 的作用点，则 该

3、构 件的静力平 衡方 程的矢量形式为 +=0 1 ffi (1)-F -F M=o 式中选取某一反力，的作用点 P。为取矩点。如将 收穑 日期；1 9 9 5 4 2 7 张 云j 投编辑 障红 石榜对 一P-一：。一 图 1 梅 件 示 意图 维普资讯 http:/ 维普资讯 http:/ 9 6 河北地质学院学报 1 9卷 1 一 睡 三 4 简例 r B r F I l l 1 鼠 J L 图 2所示为带 级组的四杆机构，下面给出其动态静力平衡矩阵方程 0 0 1 0 0 l 0 O l 0 O 1，a 一 a 】0 一I O 0 1 0 1 O 0 3 C 一 朋一 对 I D 一】0

4、 1 O 0 1 0 1 0 一】n 4 一 一一 1 0 0 O 一1 0 0 】0 0 0 一】0 0 0 0 E 一 5 0 一l O D 0 一 一】0 O n 一0 -1一 一 ：l I 嚣 一 一 一。l I 嚣 一 一 l j 2 一 l 一一。l I 一 J (5)式(6)中未知力 足，应按顺序排列，角标 玎代表 i 构件通过运动副作用在 构件上的反力，且 R=-R h；R =一R 。因此，矩阵 可写成矩 阵 蛳 斛 各种平 面连杆构 件均 可列出类似式(6)的矩阵方程。i 一 1 0】维普资讯 http:/ 1 期 臧浩刚 平苟连杆机构动态静力分析的矩阵方法 9 7 B 。4

5、 E 靴醋机扮 5 用计算机进行求解 的程序框 图 各种平面连杆机构的动态静力平衡矩阵方程均可写成以下形式 程序启动 J 辖并打印系数 山 计 算等 式右端 矩 阵乘积、I 找主元素 将主 元索 换到 前面，捎去 主列 其它元 素 ：一 山 是 求解 并重新 排印结 果、L 程芹结束 图 3 程序框 图 维普资讯 http:/ 9 8 河北地质学院学报 1 9卷 口。2 l 一 宦 hi,皇 晶 6 _ 1 6 “。(7)式(7)可简写为 =即 c ，E A ，B 分别为未知力和已知力的系数矩阵I ，c 分别为未知力和已知力的列阵。一般其矩阵的序=m，即展开后的方程有唯一解，因此 比较容易 用

6、计算机求解。图 3为计算 机程 序框 图。参考文献 l 荣高 厅 丁学仁 线性代 数 天津大 学 出版杜，1 9 8 8 2 濮 良贵 机械设 计 高 等教育 出版 社 I 9 8 9 Dy n a m i c S t a t i c s An a l y s i s o f a Pl a n e Co n n e c t i n g Ro d M e c h a n i s m W i t h M a t r i x M e t h o d Za ng H ao gan g(No r t h Ch r n s t i t u t e o f El e c t r i c P o we r 0

7、 7 1 00 0)Ab s t r a c t I t i s p r e s e n t e d t h a t t h e c o e f f i c i e n t ma t r i x a n d ma t r i x e q u a t i o n o f t h e f o r c e i n a c o mp o n e n t a r e l i s t e d b y m e a n s o f t h e ma t r i x me t h o d，a n d i t c a n b e s o l v e d mo r e c o n v e n i e nt I y b y c o mp u t e r s t h a n b y t h e a n a l y t i c s c o mmo n l y u s e d Fi n a l l y，a r o u t i n e b l o c k d i a g r a m i s p u t f o r wa r d Ke y wo r d s ma t r i x me t h o d，c o n n e c t i n g r o d me c ha n i s m，s t a t i e s a n a l y s i s 维普资讯 http:/