一種基于圖論理論的大尺度連續變形機構構型綜合分析方法

作者：姚齊水,董鵬林,唐嘉昌,等. 日期：2024-06-27/span> 瀏覽：717 查看PDF文檔

摘要:針對航空航天領域大尺度連續變形機構構型問題,提出了一種基于圖論理論的大尺度連續變形機構構型綜合分析方法。首先,分析了大尺度連續變形機構的組成與基本功能,獲得了滿足機構拓撲結構、約束條件的要求,對變形機構運動鏈進行了分析,得到了符合條件的運動鏈,并對其進行了數學描述;其次,選擇并分析了運動鏈的拓撲對稱性,利用特征數組的方法得到了判別矩陣,對運動鏈進行了同構判別,從而得到了可行的多種運動鏈形式;再次,建立了各運動鏈的拓撲圖,通過篩選得到了最終的拓撲圖,去掉該拓撲圖的各個構件,得到了拓撲變換子圖和相對應的鄰接矩陣,對拓撲圖進行了同構判別,再通過改變機架與移動副的位置得到了滿足要求的12種構型,畫出了其相應的機構拓撲圖和機構簡圖;最后,考慮了大尺度連續變形機構的整體穩定性，避免了尺寸過大等因素,對大尺度變形機構進行了構型優選,得到了符合要求的多種新構型。研究結果表明:該方法能夠將大尺度連續變形機構抽象為圖形式,獲得了22種構型,可根據機構變形要求的不同,改變優選依據,從而得到符合不同要求的構型。

關鍵詞:大尺度連續變形機構;圖論法;構型綜合;同構判別;運動鏈結構拓撲分析;機構變形要求

中圖分類號:TH112;V22文獻標識碼:A文章編號:1001-4551(2024)06-1075-12


本文引用格式:

姚齊水,董鵬林,唐嘉昌,等.一種基于圖論理論的大尺度連續變形機構構型綜合分析方法［J］.機電工程,2024,41(6):1075-1086.

YAO Qishui, DONG Penglin, TANG Jiachang, et al. Comprehensive analysis method for configuration of large-scale continuous deformation mechanisms based on graph theory［J］.Journal of Mechanical & Electrical Engineering, 2024,41(6):1075-1086.