機械裝置的圖譜化創新設計

機械裝置的圖譜化創新設計

《機械裝置的圖譜化創新設計》是2014年3月1日科學出版社出版的圖書,作者是于靖軍、裴旭。

基本介紹

  • 書名:機械裝置的圖譜化創新設計
  • 作者:于靖軍、裴旭
  • 出版日期:2014年3月1日
  • 語種:簡體中文
  • ISBN:7030399129,9787030399120
  • 外文名:Graphical Approach to Creative Design of Mechanical Devices
  • 出版社科學出版社
  • 頁數:373頁
  • 開本:5開
  • 品牌:科學出版社
編輯推薦,內容簡介,圖書目錄,

編輯推薦

作者于靖軍、裴旭、宗光華撰寫《機械裝置的圖譜化創新設計》的目的就是將有關機器設計的運動學法則與技巧和數學工具(旋量理論)融合在一起,形成一本讓科研人員和處於工程實踐第一線的工程師都能受益的系統實用教程,將一種可視化的創新設計方法套用到解決機械概念設計問題的方方面面。
在對圖譜法的闡述過程中,本書首先介紹基本概念,然後在這些基本概念的基礎上提出設計原理、法則與方法,輔以由淺人深的數學解釋和大家所熟悉的硬體實例。此舉希望將抽象的概念變得更加形象具體。另外,儘管書中包含大量經典的機械裝置實例,但並不是一本充斥著機構及機械裝置的圖冊。為便於讀者迅速掌握本書的方法,作者還可提供一組模組化可重構的柔性教具,有意使用者,可與作者聯繫。這裡只有一個目的:更加形象地闡述一種簡單實用的創新設計方法——圖譜法。

內容簡介

構型是機械裝置及裝備創新的原始基礎。受傳統圖譜法在平面機構及並在線上構運動綜合中成功套用的啟發,《機械裝置的圖譜化創新設計》建立了一套適用於複雜機構及裝備的圖譜化構型設計方法。通過將抽象思維與形象思維相結合,以期為工程師提供一種簡單實用的創新設計手段。
《機械裝置的圖譜化創新設計》共8章。第1章為緒論;第2章為圖譜法的萌芽,定義了自由度線和約束線、自由度線圖和約束線圖、線圖等效和冗餘等基本概念,導出了自由度線與約束線之間的Blanding法則;第3章將Blanding法則納入線幾何的理論框架下,進一步推演出自由度與約束之間的廣義Blanding法則;第4章主要討論如何利用廣義Blanding法則實現機械裝置的構型設計;第5章是對第3章理論基礎的深入擴展,即進一步將圖譜法納入旋量理論的框架內;第6章枚舉性地給出了一些典型機械裝置(包括經典機構等)的自由度&約束線圖;第7章對並/混聯裝置的圖譜法創新設計問題進行了深入討論;第8章對當前國際機構學領域十分熱門的柔性機構及其圖譜化創新設計問題進行了詳細闡述。

圖書目錄

前言
第1章緒論
1.1創新設計
1.2基本概念
1.2.1機械裝置的基本組成元素:構件與運動副
1.2.2運動鏈、結構與機構
1.2.3機械裝置的簡化表達
1.2.4自由度與約束
1.2.5結構分析與結構綜合
1.3典型的機械裝置
1.4*幾種常用創新設計方法的比較
1.5本書內容
參考文獻
第2章圖譜法的雛形一一精確約束設計原理
2.1自由度線與約束線
2.1.1自由度線
2.1.2約束線
2.1.3自由度(或約束)線圖
2.2自由度(約束)的等效線
2.3冗餘線
2.4自由度線圖與約束線圖之間的對偶關係一一圖譜法的萌芽
2.5基於圖譜法的瞬時自由度分析
2.5.1自由度計算的基本公式
2.5.2自由度分析的圖譜法
2.5.3實例分析
2.6本章小結
參考文獻
第3章線圖分析法的數學基礎
3.1自由度線與約束線的數學描述
3.1.1直線與Plucker坐標
3.1.2偶量與Plucker坐標
3.1.3直線與偶量的物理意義
3.2自由度線與約束線之間對偶關係的數學描述
3.2.1兩直線的互易積
3.2.2直線與偶量的互易積
3.2.3兩偶量的互易積
3.3自由度(約束)線圖的數學描述
3.3.1線集、線簇及分類
3.3.2不同幾何條件下的線集相關性判別
3.3.3線空間
3.3.4偶量空間
3.3.5自由度(或約束)等效線的數學解釋
3.3.6子空間
3.4自由度線圖與其對偶約束線圖之間幾何關係的數學描述
3.4.1線簇及偶量集的互易積
3.4.2Blanding法則的廣義化
3.4.3對偶線(子)空間的求解
3.5自由度與對偶約束圖譜
3.5.1自由度&約束線空間圖譜(只含直線及偶量)的繪製
3.5.2實例分析
3.6本章小結
參考文獻
第4章圖譜法創新設計初探
4.1兩個簡單的構型設計實例
4.2同維子空間
4.3常見運動副的自由度&約束線圖
4.3.1簡單運動副的自由度&約束線圖
4.3.2運動子鏈的自由度&約束線圖
4.3.3複雜鉸鏈的自由度&約束線圖
4.4圖譜法構造運動鏈
4.4.1特定約束作用下的運動副空間
4.4.2利用約束&自由度線圖構造運動鏈
4.4.3不同自由度&約束線圖下所對應的常用運動鏈
4.5運動副(或約束)空間的分解
4.6一個稍複雜的設計實例
4.7本章小結
參考文獻
第5章圖譜設計的旋量解析
5.1旋量及其互易性
5.1.1旋量
5.1.2運動旋量和力旋量
5.1.3旋量的互易積
5.1.4特殊幾何條件下的互易旋量對
5.2旋量系及其互易性
5.2.1旋量系的定義
5.2.2旋量系維數(或旋量集的相關性)的一般判別方法
5.2.3特殊幾何條件下旋量系(旋量集)的維數——特殊旋量系
5.2.4*旋量系的分類及其線圖表達
5.3互易旋量系一一自由度空間與約束空間
5.3.1互易旋量系
5.3.2旋量系與其互易旋量系之間的幾何關係
5.3.3互易旋量空間線圖表達及圖譜繪製
5.3.4自由度空間與約束空間
5.4旋量空間中包含同維線子空間的條件
5.4.1理論基礎
5.4.2設計實例
5.5本章小結
參考文獻
第6章典型機械裝置的自由度&約束線圖
6.1機構自由度分析中的困難與困惑
6.2經典機構及其自由度&約束線圖
6.3可提供剛性約束的可拆連線
6.4一些典型的單自由度機械約束裝置
6.5*位移子群&子流形與自由度&約束線圖之間的映射
6.6本章小結
參考文獻
第7章並/混在線上械裝置的創新設計
7.1並/混在線上器及其套用
7.2並在線上構中的旋量系及旋量空間
7.3並在線上構的圖譜化構型綜合
7.3.1實用型並在線上構的構型分布特徵
7.3.2一般綜合過程
7.3.3並在線上構驅動副的選取
7.3.4構型綜合實例
7.4混聯裝置的圖譜化創新設計
7.4.1五軸混在線上械裝置的結構特點
7.4.2一種高靈活性五軸混在線上床的構型綜合實例
7.5本章小結
參考文獻
第8章柔性設計
8.1柔性機構及其套用
8.2與柔性有關的基本術語及主要性能指標
8.3材料選擇
8.4加工方法概述
8.5基本柔性單元及其等效自由度(或約束)模型
8.5.1基本柔性單元
8.5.2基本柔性單元(對稱結構)的等效自由度或約束模型
8.6常見柔性鉸鏈及柔性機構的分類
8.6.1柔性鉸鏈的分類與枚舉
8.6.2常用柔性模組(機構)的分類
8.7柔性機構自由度分析的圖譜法和解析法
8.7.1柔性機構自由度分析的圖譜法
8.7.2*柔性機構自由度分析的解析法
8.8柔性機構構型綜合的圖譜法
8.8.1構型綜合的基本思路
8.8.2並聯式柔性機構的構型綜合
8.8.3串/混聯式柔性機構的構型綜合
8.9並/混聯柔性機構構型設計的深層考慮
8.9.1簡單全並聯的實現條件
8.9.2柔性機構的混聯實現
8.9.3柔性機構的驅動空間
8.9.4大行程柔性精微機構的構型綜合
8.10柔性裝置圖譜化創新設計的套用實例
8.10.1一種模組化、可重構柔性教具的設計與使用
8.10.2柔性重力梯度敏感機構的概念設計
8.11*柔性機構創新設計的幾種主要方法概述
8.11.1與圖譜法相關的幾種設計方法
8.11.2其他幾種構型設計方法
8.12本章小結
參考文獻
附錄A柔度矩陣的建模與坐標變換
A.1柔度的坐標變換
A.2空間柔度矩陣的建模
A.3實例
參考文獻

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