深圳大学：《系统动力学》课程教学资源（PPT课件）第四讲 含弹性构件的机械系统动力学（平面连杆机构）

机械动力学分析与设计 含弹性构件的机械系统动力学平面连杆机构

机械动力学分析与设计 含弹性构件的机械系统动力学—平面连杆机构

含弹性构件的机械系统动力学 构件弹性的影响： 1.产生振动、噪声； 2.附加动应力，引起构件疲劳破坏； 3.不能实现精确的运动规律或运动轨迹。 考虑构件弹性的场合： 1.构件重量减轻： 2.机械性能要求高 3.高速机械。 连杆机构 变形

含弹性构件的机械系统动力学 构件弹性的影响： 1. 产生振动、噪声； 2. 附加动应力，引起构件疲劳破坏； 3. 不能实现精确的运动规律或运动轨迹。 考虑构件弹性的场合： 1. 构件重量减轻； 2. 机械性能要求高； 3. 高速机械。 连杆机构 变形

一，构件弹性变形的类型 纵向变形 州 凸轮从动 件变形 横向变形 连杆机构 变形

一、构件弹性变形的类型 纵向变形 凸轮从动 件变形 横向变形 连杆机构 变形

一、构件弹性变形的类型 扭转变形 40A09 ④0A0R 传动轴 接触变形 齿轮传动

一、构件弹性变形的类型 扭转变形 传动轴 接触变形 齿轮传动

二，方程形式 拉氏方程 OF aU 中，势能 =Q, dt ad 6q,8q, 项不为零 r=1,2N 方程一般形式： 对离散系统及有 M阀+©+Kx-Q, 限元模型 用于离散系统的 传递矩阵形式 连续系统为二阶 偏微分方程

二、方程形式 r N Q q U q E q E dt d r r r r 1,2... ( ) . = =   +   −  拉氏方程  中，势能 项不为零 M x +Cx +Kx= Q 方程一般形式： 对离散系统及有 限元模型 用于离散系统的 传递矩阵形式 连续系统为二阶 偏微分方程

三，求解方法 直接积分法 解析解 数值解 振形分析法 可得出有确切物 理意义的结果 解析解 数值解

三、求解方法 直接积分法 解析解 数值解 振形分析法 可得出有确切物 理意义的结果 解析解 数值解

四、建模方法 建模方法 刚弹性模型 Kineto- Elastodynamics 多柔体动力学 模型

建模方法 刚弹性模型 Kineto－ Elastodynamics 多柔体动力学 模型 四、建模方法

五、KED方法举例 5.1KED基本假定 B B 70 刚性运动 机构运动=刚性运动 自由度=1 +弹性运动 瞬时凝固”在刚性运动位置上，在外力 和惯性力作用下产生弹性变形 已知刚体的机构运动，求弹性运动

5.1 KED基本假定 “瞬时凝固”在刚性运动位置上，在外力 和惯性力作用下产生弹性变形 刚性运动 自由度=1 A B O C 机构运动=刚性运动 +弹性运动 At Bt 五、KED方法举例 已知刚体的机构运动，求弹性运动！

5.2分析方法 离散模型一传递矩阵法 振型分析法 有限元模型 用有限元法分析 机构弹性运动

5.2 分析方法 用有限元法分析 机构弹性运动 离散模型—传递矩阵法 振型分析法 有限元模型

5.3单元划分 节点 一维单元 单元： 二维单元 四杆机构 三角形单元 单元2 单元3 单元1 三维单元 ■■■■

5.3 单元划分 一维单元 单元： 1 2……. 节点 1 2……... 二维单元 三角形单元 . . . . 三维单元 . . . . . 单元1 单元2 单元3 四杆机构