Построение и анализ пространственных кинематических цепей механизмов, моделирующих фрагменты кристаллических структур

• Автор: Быков, Руслан Энверович
• Шифр специальности: 05.02.18
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2002
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 139 с.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1. ОБЗОР МЕТОДОВ АНАЛИЗА ПРОСТРАНСТВЕННЫХ МНОГОКОНТУРНЫХ МЕХАНИЗМОВ С ИЗБЫТОЧНЫМИ СВЯЗЯМИ И ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ

1.1. Обзор публикаций в области методов анализа многоконтурных механизмов

1.2. Обзор публикаций в области методов анализа механизмов с избыточными связями

1.3. Цель и задачи диссертационной работы ГЛАВА 2. СТРУКТУРНЫЙ АНАЛИЗ МНОГОКОНТУРНОГО

МЕХАНИЗМА, МОДЕЛИРУЮЩЕГО ФРАГМЕНТ КРИСТАЛЛИЧЕСКОЙ СТРУКТУРЫ

2.1. Анализ структуры многоконтурного механизма

2.2. Анализ структуры одноконтурного механизма

2.3. Выводы по главе

ГЛАВА 3. КИНЕМАТИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ ОДНОКОНТУРНОГО МЕХАНИЗМА
3.1. Кинематический анализ одноконтурного механизма на основании составления матрицы плюккеровых координат
3.2. Кинематический анализ одноконтурного механизма на основании рассмотрения механизма
с двумя вращательными и двумя сферическими парами
3.3. Составление алгоритма компенсации ошибки расчета положений на основе мгновенных состояний.
3.4. Выводы по главе 3.

ГЛАВА 4. КИНЕМАТИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ МНОГОКОНТУРНОГО МЕХАНИЗМА, МОДЕЛИРУЮЩЕГО ФРАГМЕНТ КРИСТАЛЛИЧЕСКОЙ СТРУКТУРЫ
4.1. Кинематический анализ многоконтурного механизма на основании составления матрицы плюккеровых координат
4.2. Кинематический анализ многоконтурного механизма на основании рассмотрения механизмов с двумя вращательными и двумя сферическими парами
4.3. Анализ искажений параметров многоконтурного механизма при конечном повороте во входной кинематической паре
4.4. Выводы по главе
ГЛАВА 5. АНАЛИЗ УСЛОВИЯ НАЛИЧИЯ ИЗБЫТОЧНЫХ СВЯЗЕЙ НА ОСНОВЕ РАССМОТРЕНИЯ МЕХАНИЗМОВ ПАРАЛЛЕЛЬНОЙ СТРУКТУРЫ
5.1. Анализ наличия избыточной связи на основе рассмотрения механизма параллельной структуры с тремя кинематическими цепями.
5 .2. Решение задачи о положениях механизмов параллельной структуры на основе метода результанта.
5.3. Выводы по главе 5.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ЛИТЕРАТУРА

ВВЕДЕНИЕ
Современная наука все в большей степени связана с междисциплинарными взаимодействиями между различными областями знаний [67]. Теория механизмов и машин, являясь одной из наиболее развитых технических наук, существенным образом сопряжена с этим процессом, это в частности, касается применения методов теории механизмов и машин в естествознании.
Одним из важных направлений в области исследований теории механизмов и структур машин является разработка методов анализа и синтеза пространственных многоконтурных механизмов. Указанные механизмы нашли свое применение в качестве измерительных, испытательных и манипуляционных систем. Методы исследования этих объектов в достаточной степени развиты и эффективны. Уместно было бы попытаться применить данные методы для разного рода структур, например, имитирующих фрагменты кристаллов.
Важной проблемой кристаллографии является получение достоверных характеристик структуры материалов с целью предсказания их физических и механических свойств при различных воздействиях. В[ 12, 88] было введено понятие модуля кристаллической структуры, который представляет собой многогранник, охватывающий атомы указанной структуры. Нарушение одной или нескольких химических связей в модуле приводит к появлению подвижности группы атомов, что может вызвать переход от одной кристаллической модификации к другой.
Существуют механические модели, в которых твердые тела, имитирующие атомы, соединены друг с другом стержнями, вокруг которых указанные тела могут вращаться. Несмотря на то, что данные модели, должны быть фермами, в некоторых из них имеется подвижность, что трудно исследовать кристаллографическими методами.
В данной работе предполагается применить для указанных механических моделей (макроскопических) методы теории механизмов и машин, ос-

Затем присоединяются контуры (1,2,11,8,13,3,1), — дополнительно четыре независимых строки (две избыточные связи), (1,2,12,7,20,5,1) — три независимые строки (три избыточные связи), (1,2,11,8,21,5,1) — две независимые строки (четыре избыточные связи), (1,15,6,17,4,1) — четыре независимые строки (две избыточные связи), (1,3,15,6,19,5,1) — две независимые строки (четыре избыточные связи). В соответствии с этой матрицей приведем таблицу 2.3, которая показывает, какие звенья входят в каждый из присоединяемых контуров, а также количество присоединяемых пар и звеньев.
Таблица 2.
№ Кон- тура Номера звеньев входящих в контура. Количество добавляемых кинематических пар. Количество добавляемых звеньев. Количество избыточных связей в контурах
1 1,2,10,9,18,4,1 6 6
2 1,210,9,14,3,1 3 2
3 1,2,12,7,16,4,1 4 3
4 1,2,118,13,3,1 4 2
5 1,2,12,7,20,5,1 3 2
6 1,2,11,8,21,5,1 2 2
7 1,3,15,6,17,4,1 4 2
8 1,3,15,6,19,5,1 2 2
Таким образом, в данном параграфе получены следующие результаты
Проанализирована структура многоконтурного механизма, имитирующего фрагмент кристаллической структуры. Определены независимые контуры и число избыточных связей в каждом из них.
Определена взаимосвязь между координатами центров звеньев, имитирующих атомы, и плюккеровыми координатами ортов осей кинематических пар.
Определена возможность наличия идеальных параметров звеньев механизма с точки зрения выполнения условий его сборки.