图书介绍
柔顺机构设计理论与实例pdf电子书版本下载
- （美）豪厄尔著，陈贵敏 著
- 出版社： 北京：高等教育出版社
- ISBN：9787040421514
- 出版时间：2015
- 标注页数：287页
- 文件大小：41MB
- 文件页数：309页
- 主题词：柔性结构－机构综合
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图书目录
第一部分 柔顺机构导论 3
第1章 柔顺机构简介 3
1.1 什么是柔顺机构？ 3
1.2 柔顺机构有哪些优点？ 5
1.3 柔顺机构带来了哪些挑战？ 6
1.4 为什么柔顺机构的应用变得越来越普遍？ 7
1.5 哪些基本概念可以帮助我们理解柔顺性？ 7
1.5.1 刚度和强度的不同 7
1.5.2 大柔度和高强度可以集于一身 8
1.5.3 产生柔性的基本方法 9
1.6 结论 11
参考文献 12
第2章 使用本书进行柔性装置设计 13
2.1 内容纲要 14
2.2 设计柔顺机构时的几点考虑 14
2.2.1 疲劳失效 14
2.2.2 获得大变形 15
2.2.3 保持高离轴刚度 16
2.2.4 力与变形之间的耦合 16
2.3 在图库中寻找思路和概念 17
2.4 柔顺机构建模 17
2.4.1 根据变形大小选择建模方法 18
2.4.2 解析建模法与近似建模法的比较 18
2.5 综合出自己的柔顺机构 18
2.5.1 修改图库中找到的概念设计 19
2.5.2 替换现有的刚体机构 19
2.5.3 从功能需求出发 19
2.6 柔顺机构设计方法总结 20
2.6.1 选择概念设计 20
2.6.2 确定设计参数的取值 20
扩展阅读 21
第二部分 柔顺机构建模 27
第3章 中行程柔性机构的分析 27
3.1 引言 27
3.2 挠曲梁的几何非线性建模 29
3.3 梁约束模型 32
3.4 实例分析：平行四边形柔性机构 35
3.5 结论 38
扩展阅读 39
第4章 大挠度变形单元的建模 41
4.1 引言 41
4.2 大挠度的弯曲方程 42
4.3 弯曲非线性方程的求解 43
4.4 例子 43
4.4.1 固定-铰接型柔性梁 43
4.4.2 固定-导向型柔性梁（双稳态机构） 45
4.5 结论 47
扩展阅读 48
参考文献 48
第5章 使用伪刚体模型 51
5.1 引言 51
5.2 平面梁的伪刚体模型 53
5.3 伪刚体模型的应用：开关机构的实例研究 56
5.3.1 设计方案Ⅰ：短臂柔性铰链（SLFP）开关 56
5.3.2 设计方案Ⅱ：柔性梁开关 57
5.3.3 设计方案Ⅲ：固定-导向型柔性梁开关 57
5.4 结论 59
致谢 59
参考文献 59
附录 伪刚体模型实例（Larry L.Howell撰写） 60
第三部分 柔顺机构综合 73
第6章 基于自由度与约束拓扑的综合 73
6.1 引言 73
6.2 基本原理 75
6.2.1 用旋量理论对运动进行建模 76
6.2.2 用旋量理论对约束进行建模 76
6.2.3 完备的自由度与约束空间图谱 78
6.2.4 运动学等效 79
6.3 FACT综合过程与案例研究 79
6.3.1 柔性球铰探针 80
6.3.2 X-Y-θz纳米定位台 81
6.4 FACT目前的功能以及未来的潜能 82
致谢 82
参考文献 82
第7章 基于拓扑优化的综合 85
7.1 什么是拓扑优化？ 85
7.2 柔顺机构的拓扑优化 86
7.3 基结构法 89
7.4 连续体法 91
7.4.1 SIMP法 91
7.4.2 均匀化法 93
7.5 讨论 94
7.6 优化算法 95
致谢 96
参考文献 96
第8章 用刚体置换法进行综合 99
8.1 定义、目的与局限性 99
8.2 刚体置换法的步骤 100
8.2.1 从刚体机构入手 100
8.2.2 从预定任务入手 103
8.2.3 从柔顺机构构型入手 103
8.2.4 如何根据载荷、应变以及运动特性选择最佳构型？ 104
8.3 简单的自行车变速器设计 105
参考文献 109
第9章 基于模块法的综合 111
9.1 引言 111
9.2 通用的模块综合法 111
9.3 基本模块 112
9.3.1 柔顺双杆组 112
9.3.2 柔顺四杆模块 113
9.4 功能特性的弹性运动学表示 113
9.4.1 柔度椭圆与瞬心 114
9.4.2 柔度椭球 115
9.4.3 特征运动旋量与特征力旋量 118
9.5 分解方法与设计实例 122
9.5.1 单点机构 122
9.5.2 运用柔度椭球设计多端口机构 126
9.5.3 基于瞬心的位移放大机构 129
9.6 结论 131
扩展阅读 132
参考文献 132
第四部分 柔顺机构图库 137
第10章 图库的组织 137
10.1 引言 137
10.2 分类 137
10.2.1 机构的组成单元 137
10.2.2 机构 139
10.2.3 分类方法的局限性 140
10.3 柔顺机构图库 140
10.4 结论 141
参考文献 141
第11章 机构的组成单元 143
11.1 柔性件 143
11.1.1 梁（beams） 143
11.1.2 转动副（revolute） 147
11.1.3 平移（translate） 164
11.1.4 虎克铰（universal） 165
11.2 刚体关节 168
11.2.1 旋转（revolute） 168
11.2.2 平移（prismatic） 169
11.2.3 虎克铰（universal） 170
11.2.4 其他 171
参考文献 172
第12章 机构 175
12.1 基本机构 175
12.1.1 四杆机构（four-bar mechanisms） 175
12.1.2 六杆机构（six-bar mechanisms） 176
12.2 运动学 178
12.2.1 平移（translational） 178
12.2.2 旋转 185
12.2.3 平移旋转 189
12.2.4 平行运动 194
12.2.5 直线 198
12.2.6 特定的运动路径 200
12.2.7 行程放大 207
12.2.8 空间定位 211
12.2.9 变胞 213
12.2.10 棘轮 216
12.2.11 锁 219
12.2.12 其他 221
12.3 动力学 223
12.3.1 能量存储 223
12.3.2 稳定性 229
12.3.3 恒力／常力 239
12.3.4 力放大器 240
12.3.5 阻尼 244
12.3.6 模态 244
12.3.7 其他 245
参考文献 247
第13章 应用实例 253
13.1 机构的组成单元：柔性单元（flexible elements） 253
13.2 机构：运动学（kinematic） 257
13.3 机构：运动力学（kinetic） 265
参考文献 287