發(fā)布時間：2020-11-21 04:44

　　 確定機構拓撲結構是機械創(chuàng)新和機械概念設計階段所要解決的首要問題。然而在機構拓撲結構學領域里的最為關鍵的運動鏈同構判別問題在長達40-50年的時間里一直沒能得到解決,這還使得完全基于計算機的機構自動綜合無法實現(xiàn)。同時,對于如此眾多難以識別的運動鏈,國際上還沒有一種理論和方法能得到與這些運動鏈具有一一對應關系并且不因其拓撲圖的不同畫法和頂點的不同標號改變而改變的唯一數(shù)字描述代碼,從而導致用來自動分類、存儲、綜合和反過來自動顯示綜合到的運動鏈的拓撲圖圖譜數(shù)據(jù)庫無法建立。所有這些因素致使機構結構學的研究難以計算機自動實現(xiàn),機械概念設計仍停留在相對較低級的階段。 為解決上述難題,本文提出了運動鏈的環(huán)路代數(shù)理論并以此建立了新的系統(tǒng)的運動鏈拓撲結構理論。主要創(chuàng)新點包括以下幾方面: 提出運動鏈環(huán)路的基本數(shù)學描述,定義了環(huán)路之間的3種數(shù)學運算及其相應的規(guī)則和性質。提出了運動鏈基本環(huán)路的概念及其相關定理,給出了運動鏈的環(huán)路關系定理,建立了有重要應用意義的運動鏈環(huán)路代數(shù)理論。 基于環(huán)路代數(shù)理論,提出了使運動鏈的畫法形式得到規(guī)范的周長拓撲圖和數(shù)學描述得到規(guī)范的規(guī)范周長拓撲圖的概念,從而得到了能唯一描述運動鏈的規(guī)范鄰接矩陣集。提出了一種既準確、高效又滿足可編碼性并且適合于所有運動鏈的同構判別新方法,解決了目前國際上運動鏈同構判別這個極其困難的問題。此外,新同構判別方法的計算復雜性與國際上目前公認較快的Mckay和He的方法做了對比,證實了新同構判別方法在判別運動鏈同構方面的高效性。 給出了運動鏈的特征周長拓撲圖、特征鄰接矩陣以及合成度序列的概念,首次得到了不以拓撲圖的畫法形式和頂點標號方式改變而改變的運動鏈的唯一數(shù)字描述代碼——特征描述代碼。實現(xiàn)了運動鏈的拓撲圖、運動鏈的特征鄰接矩陣和特征描述代碼三者之間的一一映射關系。然后基于特征描述代碼及VC++6.0程序設計語言,首次成功開發(fā)出了運動鏈拓撲圖的自動生成及拓撲圖圖譜庫系統(tǒng)軟件。 根據(jù)頂點環(huán)路理論建立了運動鏈的結構分解理論,并以此提出了新的適合于平面拓撲圖和非平面拓撲圖的剛性子鏈的自動判別方法。基于邊的環(huán)路理論提出了多環(huán)多自由度運動鏈的主動副選取規(guī)則理論,并且還研究了以簡化運動學分析為目標的主動副優(yōu)化選取方法。
【學位單位】：燕山大學
【學位級別】：博士
【學位年份】：2007
【中圖分類】：TH122;TB111
【部分圖文】：

J46-500/300A型閉式雙動拉伸壓力機Fig1-2TheJ46-500/300Astraight-sideddoubleactionmechanicalpress

算法復雜性約為O(2L)。圖4-11給出了當運動鏈的自由度為1，構件數(shù)為4～28時，本章提出的同構判別方法與國際上公認的較快的方法(Mckay1981，He et al. 2002)的算法復雜性對比(為了方便，我們只是考慮O(2L)和O(N3)的算法復雜性，省去了M的影響。同時由于He等人的算法只能保證同構判別算法對于構件數(shù)小于等于14的運動鏈有效，因此當構件數(shù)大于14時，我們在圖4-11中用虛線表示了的He的算法復雜性)。從圖4-11可以看出

圖圖譜庫建立：保存拓撲圖有兩種方法，一種是把拓撲圖保存為單，但是所占的空間比較大，對于建立數(shù)據(jù)龐大的拓撲圖圖譜庫。這里采用另一種方法，即只是保存此特征描述代碼。所以在這庫其實就是建立特征描述代碼數(shù)據(jù)庫。為了建立特征描述代碼數(shù)特征描述的過程也就是增加圖譜庫的記錄。在此過程進行之前，的正確性和唯一性判別。檢查特征描述的正確性，也就是保證此動生成有效的運動鏈拓撲圖；保證此特征描述在圖譜庫的唯一性在圖譜庫中只有一個記錄。最后就對其按環(huán)數(shù)進行分類保存到圖譜了以后更好、更方便地查找圖譜庫中已有的特征描述，還應把運拓撲特性也保存起來，如：總結點數(shù)、分支數(shù)、分支點數(shù)等。還圖譜庫中不需要的特征描述的記錄做刪除操作。數(shù)據(jù)流如圖 6-5 所示。
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本文編號：2892543