三杆五自由度并联平台激光喷涂运动学建模与仿真研究

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这篇文章重点针对三杆五自由度激光喷涂并联平台机构进行了模拟研究,重点内容包含:对三杆五自由度并联平台的运动学模型进行了仔细的理论研究,继而在这个研究层面上根据ADAMS模拟平台采取了针对的运动学模拟;针对激光喷嘴的结构运用了流体动力学的模拟软件平台FLUENT进行了有针对性的模拟仿真。(1)在ADAMS技术的基础之上,运用了三维软件Solidwoks进行了实体的结构建模,更有效的利用了ADAMS独有的动力和运动学模拟的能力,使三杆五自由度并联平台机构的动态模拟成为了可能。(2)利用Solidworks和ADAMS对三杆五自由度并联平台机构进行了模拟仿真研究,通过模拟仿真证明了并联平台的可靠工作的可能性,由模拟的结果得知这个并联机床在工作中相当稳定平稳的,并联机床的喷嘴部分是能够触及运行轨迹内的全部位置,而且还能够在全部的运行轨迹上,设备不存在干涉的现象,从而证明了运动学模型的可靠性。针对三杆五自由度并联机床采取了运动能力的模拟,得到了并联机床的的运动方程,并对并联机构的工作空间的相互干涉性等特性采取了模拟仿真。对并联机床机构的运动轨迹进行了模拟,最后的数据显示该机床的机构运动轨迹较大,能够符合激光喷涂工艺的要求。并联机床的奇异性也进行了模拟,最后的数据显示在运行轨迹内没有奇异位形,运行可靠性很好。该并联机床的运行轨迹连续,没有空洞。(3)在分析流体力学的相关理论基础上,通过FLUENT模拟仿真平台研究了三杆五自由度并联机床喷嘴的流畅性能,对研究未来的激光喷涂技术有很大的借鉴作用。最新的拉法尔喷嘴在空气动力学的理论下完成,采用了精确的气体数据,使得喷出燃气的状况有了大幅度的提升。以这样的理论为依据进行设计,P0的能量能够完成最大程度的转化,从而喷入气体的压强越大喷出气流的速度就越大,而且会超过音速。在喷嘴的内部只有出口处的压力梯度相对大,其他部分的压力几乎是一样的。正是这样的结构使得喷出的气流有了明显的加速,气体的流场轨迹也可以很清楚的由模拟数据来说明,这是它优于实验研究的最重要的一点。
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