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《張海濤2013424064第四次作業(yè)張海濤2013424064第四次作業(yè).doc》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在應(yīng)用文檔-天天文庫(kù)。
1、加彈簧阻尼四連桿機(jī)構(gòu)動(dòng)力學(xué)分析使用ADAMS建立如圖1所示的四連桿機(jī)構(gòu)，二桿長(zhǎng)150mm，三桿長(zhǎng)500mm，四桿長(zhǎng)450mm，二桿所受的轉(zhuǎn)矩為100；三個(gè)桿都受重力，二桿初始角度為90度；在四桿的質(zhì)心和地面之間加上彈簧和阻尼，彈簧原長(zhǎng)為416.08mm，彈簧剛度為4N/mm，阻尼為0.4N/(mm/s)。運(yùn)用歐拉法，用Matlab對(duì)該系統(tǒng)進(jìn)行動(dòng)力學(xué)分析，并與ADAMS仿真結(jié)果進(jìn)行對(duì)比。轉(zhuǎn)矩彈簧阻尼四桿三桿二桿圖1加彈簧阻尼四桿機(jī)構(gòu)一、動(dòng)力學(xué)分析1、外力矢量為：（1）彈簧力為：fs=k*(sqrt((q(7,i)-750)^2+(q(8,i)-0)^
2、2)-L0);（2）阻尼力為：fc=-c*q_v(7,i)*(750-q(7,i))/sqrt((q(7,i)-750)^2+(q(8,i)-0)^2)+c*q_v(8,i)*(q(8,i)-0)/sqrt((q(7,i)-750)^2+(q(8,i)-0)^2)（3）四桿質(zhì)心x軸方向所受的外力：Fx=fs*(750-q(7,i))/sqrt((q(7,i)-750)^2+(q(8,i)-0)^2)+fc*(750-q(7,i))/sqrt((q(7,i)-750)^2+(q(8,i)-0)^2);（4）四桿質(zhì)心y軸方向所受的外力：Fy=-m4*g
3、-fs*(q(8,i)-0)/sqrt((q(7,i)-750)^2+(q(8,i)-0)^2)-fc*(q(8,i)-0)/sqrt((q(7,i)-750)^2+(q(8,i)-0)^2);2、外力所做的虛功為：3、系統(tǒng)的約束方程為：4、求雅克比矩陣由系統(tǒng)的約束方程，求雅克比矩陣得。具體程序見(jiàn)附錄一，可得雅克比矩陣：5、求具體程序見(jiàn)附錄二，可得：6、系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)方程為：其中：使用歐拉迭代法就可以計(jì)算出各個(gè)曲線，具體Matlab程序見(jiàn)附錄三。二、說(shuō)明1、由于本程序采用歐拉迭代法求解，所以計(jì)算過(guò)程有誤差。當(dāng)仿真時(shí)間越長(zhǎng)時(shí)，與ADAMS曲線相差越大，
4、但曲線形狀一致，只有相位滯后。2、由于在ADAMS中用常規(guī)方法無(wú)法測(cè)量三桿的角度。所以再建立兩個(gè)輔助桿，并設(shè)這兩個(gè)輔助桿的質(zhì)量和轉(zhuǎn)動(dòng)慣量都為零，用于測(cè)量三桿的角度，如圖2中輔助桿1和輔助桿2。再就可以測(cè)量由E、F、G點(diǎn)組成的角度作為三桿的角度。輔助桿1輔助桿2點(diǎn)E點(diǎn)F點(diǎn)G圖2輔助測(cè)量桿三、Matlab與ADAMS仿真曲線對(duì)比圖3彈簧阻尼器所受的力圖4鉸鏈1處作用力變化曲線圖5鉸鏈2處作用力變化曲線圖6鉸鏈3處作用力變化曲線圖7鉸鏈4處作用力變化曲線圖8二桿位置變化曲線圖9三桿位置變化曲線圖10四桿位置變化曲線圖11二桿速度變化曲線圖12三桿速度變化
5、曲線圖13四桿速度變化曲線圖14二桿加速度變化曲線圖15三桿加速度變化曲線圖16四桿加速度變化曲線附錄一：求雅克比矩陣的Matlab程序clcclearsymsl2l3l4l5;symsm2m3m4;symsx4x5x6x7x8x9x10x11x12g=[x4-l2/2*cos(x6);x5-l2/2*sin(x6);x4+l2/2*cos(x6)-x7+l3/2*cos(x9);x5+l2/2*sin(x6)-x8+l3/2*sin(x9);x7+l3/2*cos(x9)-x10+l4/2*cos(x12);x8+l3/2*sin(x9)-x11
6、+l4/2*sin(x12);x10+l4/2*cos(x12)-l5;x11+l4/2*sin(x12);]cq=jacobian(g,[x4x5x6x7x8x9x10x11x12])m=[m200000000;0m20000000;00m2/12*(l2)^2000000;000m300000;0000m30000;00000m3/12*(l3)^2000;000000m400;0000000m40;00000000m4/12*(l4)^2]o=zeros(8,8);cq1=cq.';A=[mcq1;cqo]附錄二：求的Matlab程序clcc
7、learsymsl2l3l4l5;symsm2m3m4;symsx4x5x6x7x8x9x10x11x12symsy4y5y6y7y8y9y10y11y12h=[y4+y6*l2/2*sin(x6);y5-y6*l2/2*cos(x6);y4-y6*l2/2*sin(x6)-y7-y9*l3/2*sin(x9);y5+y6*l2/2*cos(x6)-y8+y9*l3/2*cos(x9);y7-y9*l3/2*sin(x9)-y10-y12*l4/2*sin(x12);y8+y9*l3/2*cos(x9)-y11+y12*l4/2*cos(x12);
8、y10-y12*l4/2*sin(x12);y11+y12*l4/2*cos(x12);;]qd1=jacobian(h,
