[發(fā)明專利]一種過約束機構(gòu)運動過程的分析方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210370667.1
• 申請日: 2012-09-28
• 公開（公告）號: CN102880801A
• 公開（公告）日: 2013-01-16
• 發(fā)明（設計）人: 陳耀;馮健
• 申請（專利權(quán)）人: 東南大學
• 主分類號: G06F19/00
• 分類號: G06F19/00
• 代理公司: 南京天翼專利代理有限責任公司 32112
• 代理人: 黃明哲;朱芳雄

1.一種過約束機構(gòu)運動過程的分析方法，其特征在于，該方法包括以下步驟：

1）明確待分析過約束機構(gòu)的初始幾何構(gòu)型，同時確定運動過程分析的最大迭代次數(shù)t_max，所述初始幾何構(gòu)型包括過約束機構(gòu)中各節(jié)點的廣義坐標和編號，以及各連桿單元的拓撲方式，所述拓撲方式為各連桿兩端所連接節(jié)點的編號；

2）根據(jù)過約束機構(gòu)的初始幾何構(gòu)型，建立過約束機構(gòu)的整體力平衡矩陣H和廣義位移協(xié)調(diào)矩陣J，并初始化迭代次數(shù)t=0；

3）令迭代次數(shù)t=t+1，由廣義位移協(xié)調(diào)矩陣J的零空間求解機構(gòu)位移模態(tài)，并根據(jù)所述機構(gòu)位移模態(tài)，沿著結(jié)構(gòu)運動路徑的切線方向?qū)^約束機構(gòu)的各節(jié)點施加預測位移，生成新的幾何構(gòu)型；

4）在所述步驟3）中生成的新的幾何構(gòu)型下，計算過約束機構(gòu)中所有連桿單元的廣義非協(xié)調(diào)變形δe^t，然后對各節(jié)點的廣義坐標進行違約修正，得到各節(jié)點的修正位移δd^t，所述δd^t為關于連桿單元的廣義非協(xié)調(diào)變形δe^t的最小二乘解，即

δd^t=-J⁺·δe^t

式中J⁺表示廣義位移協(xié)調(diào)矩陣J的廣義逆；

5）判斷是否完成所有節(jié)點的廣義坐標的違約修正，如完成，則更新幾何構(gòu)型和運動路徑后進入步驟6），如未完成，則更新幾何構(gòu)型后返回步驟4），

所述的判斷是否完成所有節(jié)點的廣義坐標的違約修正的方法為：當所有連桿單元的廣義非協(xié)調(diào)變形δe^t的二范數(shù)小于容許誤差值ζ時，即||δe^t||₂＜ζ時，判斷為完成，否則為未完成，所述誤差值ζ取值范圍為0＜ζ≤10^-3；

6）判斷是否完成了對結(jié)構(gòu)完整運動路徑的跟蹤，若完成，則分析過程結(jié)束，并將結(jié)構(gòu)運動路徑和過約束機構(gòu)沿著結(jié)構(gòu)運動路徑的幾何構(gòu)型運動過程作為分析結(jié)果輸出，否則根據(jù)步驟5）中更新的幾何構(gòu)型，建立新的廣義位移協(xié)調(diào)矩陣J后返回步驟3）；?

判斷是否完成了對結(jié)構(gòu)完整運動路徑的跟蹤的方法為：如果迭代次數(shù)t達到了最大迭代次數(shù)t_max，或者所述步驟5）中更新的幾何構(gòu)型運動至與初始幾何構(gòu)型一致，則判斷為完成，否則判斷為未完成。