用于确定各运动副中的约束反力和主动构件的驱动力或从动构件的阻力,以便对机械结构进行强度计算。动力分析的另一目的是求解机构在已知力作用下的真实运动。动力分析可分为古典的刚体动力学分析和近代的运动弹性体动力学分析两种。刚体动力学分析把构件视作不变形的刚体,这在低速轻载情况下基本上是符合实际情况的。但随着近代机构速度的提高,构件因惯性力而引起较大的弹性变形,其位置产生不容忽略的误差。为了提高动力分析的精度,必须采用运动弹性体动力学分析。
刚体动力学分析
常用的有动态静力分析法和功能法。①动态静力分析法:用来求解作用于机构中的力,这是根据达朗伯原理将惯性力看作外力加在相应的构件上,于是动态的机构就可认为是处于静力平衡状态,可以用静力学方法进行分析计算。这种方法又分为图解法或解析法。②功能法:主要用来求解机构的真实运动,是根据能量守恒定律建立的一种动力分析方法。基本原理是机器动能的增量应等于诸外力所作的功。因机器各构件间均有确定的相对运动,对于单自由度的机器可以将整个机器的运动问题化为它的某一构件的运动问题,即引入等效力和等效质量等概念,使求解大为简化。除上述两种方法外,尚有能量分配法、线性相关法和能量变化率法等。
运动弹性体力学分析
基本思想是把机构处于不同瞬时的位置作为一个固定的结构来分析。结构在外力和惯性力作用下可以建立一个运动方程。这时作用在结构上的惯性力,必须是考虑构件变形后的机构加速度所引起的惯性力。机构运动弹性体动力学分析的步骤是:首先假设机构的构件是刚体,求出构件未变形时的位置、速度和加速度;其次,求出各构件的惯性力和惯性力矩;然后根据运动弹性体动力学分析方法,求出构件偏离刚性构件位置的弹性变形量。根据建立结构运动方程的不同型式,运动弹性体动力学分析可分为刚度法和柔度法。此外,尚有建立在欧拉- 伯努利梁变形理论基础上的分块参数法和建立在欧拉-拉格朗日方程基础上的假定模型法。 2100433B