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平面连杆机构自动分析的可视化仿真

郭晓宁

  本文主要研究了平面连杆机构的可视化输入及结构分解、运动分析与力分析的自动求解与可视化运动仿真。首先根据机构的基本组成及型转化理论,采用面向对象的思想和技术对平面连杆机构进行自然地分解;确定出了型转化法机构分析系统需要使用的对象和类;建立了合理的数据结构及适当的类等级,从而完成了整个软件系统的面向对象分析和设计模型。并用面向对象的C++语言实现了所有类的定义。其次是从面向对象的观点出发,提出了平面连杆机构图形层次结构模型。结合机构型转化法结构分析所需要的机构结构信息及机构动态模拟的方便性,充分利用面向对象的继承性、多态性等机制,建立了机构图形系统类的体系结构和合理的数据结构;给出了图形选择、旋转、拉伸等操作算法,从而开发了一套机构二维造型及运动副定义系统,实现了机构的可视化输入、机构结构信息的自动识别及结构分解的自动化。根据型转化法运动及力分析的分析算法,实现了机构运动分析及力分析的自动化。结合所绘制的机构图形给出了一定的算法,实现了机构的动态模拟。通过可视界面把机构图形的绘制(包括修改)、仿真系统参数输入、机构的动态模拟、机构的运动及力参数的仿真图形输出集于同一屏幕的不同窗口,使用户可以同时从不同的层次:数据、图形等来观察机构的运行情况。通过统一型转化单元中S型运动副结构角度的定义及修改前人建立的型转化单构件和双杆组运动分析和力分析的分析模型中的错误,使型转化运动分析与力分析的分析模型实现了统一。最后作者以WINDOWS为平台,以面向对象的Visual C++5.0为工具,编制了大量程序,实现了整个软件系统。并且给出了运用此系统对平面连杆机构进行分析的算例。……   
[关键词]:可视化仿真;面向对象;型转化;运动分析;力分析
[文献类型]:硕士论文
[文献出处]:西安理工大学2000年
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