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气垫船模拟器的结构安全分析与研究
| 论文题名： | 气垫船模拟器的结构安全分析与研究 |
| 关键词： | 气垫船;运动模拟器;动力学仿真;结构安全 |
| 摘要： | 近年来，六自由度运动模拟器因其自身具有训练成本低、训练周期短、训练效果高等优点作为培训驾驶员操作的主要设备，被广泛的应用于军事和民用方面。本文以某气垫船模拟器为研究对象，对其的6-UPU并联平台进行了运动学、奇异位形分析、动力学仿真以及驾驶舱的有限元分析研究。 本文首先根据6-UPU并联平台的结构特点，建立运动学模型，推导出该平台的位置逆解，进而分析其作动筒的速度、加速度与运动平台的速度、加速度的关系，并利用Matlab软件求解6-UPU并联平台在固定姿态下的工作空间范围，得到其在固定姿态下工作空间包络图；其次，分析六自由度并联机构奇异位形处的特征，建立6-UPU并联平台的奇异位形判别条件，根据判别条件建立该平台的位置奇异轨迹方程，通过Matlab编程，得到6-UPU并联平台在固定姿态下的位置奇异轨迹分布，并求解其在工作空间范围内的奇异位形；再次，依据气垫船模拟器的实际结构建立虚拟样机模型，分析气垫船典型的运动形式，确定仿真方案，对气垫船模拟器在不同的驾驶场景下进行运动学和动力学仿真，估算气垫船模拟器在越过群体连续障碍的驾驶场景下的最大附加载荷；最后，对气垫船模拟器的驾驶舱舱体进行有限元分析，建立有限元模型，得到驾驶舱舱体在6种典型工况下的响应，再对其进行模态分析，计算固有频率。 本文通过对六自由度气垫船模拟器的分析与研究，为其运动控制以及结构安全提供了可靠的理论依据。 |
| 作者： | 吴桐 |
| 专业： | 机械制造及其自动化 |
| 导师： | 祝海涛 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 哈尔滨工程大学 |
| 学位年度： | 2014 |
| 正文语种： | 中文 |
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