柔順機構設計理論與實例

第一部分 柔順機構導論
第1章 柔順機構簡介
1.1 什么是柔順機構？
1.2 柔順機構有哪些優(yōu)點？
1.3 柔順機構帶來了哪些挑戰(zhàn)？
1.4 為什么柔順機構的應用變得越來越普遍？
1.5 哪些基本概念可以幫助我們理解柔順性？
1.5.1 剛度和強度的不同
1.5.2 大柔度和高強度可以集于一身
1.5.3 產生柔性的基本方法
1.6 結論
參考文獻
第2章 使用本書進行柔性裝置設計
2.1 內容綱要
2.2 設計柔順機構時的幾點考慮
2.2.1 疲勞失效
2.2.2 獲得大變形
2.2.3 保持高離軸剛度
2.2.4 力與變形之間的耦合
2.3 在圖庫中尋找思路和概念
2.4 柔順機構建模
2.4.1 根據變形大小選擇建模方法
2.4.2 解析建模法與近似建模法的比較
2.5 綜合出自己的柔順機構
2.5.1 修改圖庫中找到的概念設計
2.5.2 替換現有的剛體機構
2.5.3 從功能需求出發(fā)
2.6 柔順機構設計方法總結
2.6.1 選擇概念設計
2.6.2 確定設計參數的取值
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第二部分 柔順機構建模
第3章 中行程柔性機構的分析
3.1 引言
3.2 撓曲梁的幾何非線性建模
3.3 梁約束模型
3.4 實例分析：平行四邊形柔性機構
3.5 結論
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第4章 大撓度變形單元的建模
4.1 引言
4.2 大撓度的彎曲方程
4.3 彎曲非線性方程的求解
4.4 例子
4.4.1 固定一鉸接型柔性梁
4.4.2 固定導向型柔性梁（雙穩(wěn)態(tài)機構）
4.5 結論
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參考文獻
第5章 使用偽剛體模型
5.1 引言
5.2 平面梁的偽剛體模型
5.3 偽剛體模型的應用：開關機構的實例研究
5.3.1 設計方案I：短臂柔性鉸鏈（SLFP）開關
5.3.2 設計方案Ⅱ：柔性梁開關
5.3.3 設計方案Ⅲ.固定一導向型柔性梁開關
5.4 結論
致謝
參考文獻
附錄偽剛體模型實例（LarryL.Howeu撰寫）

第三部分 柔順機構綜合
第6章 基于自由度與約束拓撲的綜合
6.1 引言
6.2 基本原理
6.2.1 用旋量理論對運動進行建模
6.2.2 用旋量理論對約束進行建模
6.2.3 完備的自由度與約束空間圖譜
6.2.4 運動學等效
6.3 FACT綜合過程與案例研究
6.3.1 柔性球鉸探針
6.3.2 XyO納米定位臺
6.4 FAcT目前的功能以及未來的潛能
致謝
參考文獻
第7章 基于拓撲優(yōu)化的綜合
7.1 什么是拓撲優(yōu)化7
7.2 柔順機構的拓撲優(yōu)化
7.3 基結構法
7.4 連續(xù)體法
7.4.1 SIMP法
7.4.2 均勻化法
7.5 討論
7.6 優(yōu)化算法
致謝
參考文獻
第8章 用剛體置換法進行綜合
8.1 定義、目的與局限性
8.2 剛體置換法的步驟
8.2.1 從剛體機構人手
8.2.2 從預定任務人手
8.2.3 從柔順機構構型人手
8.2.4 如何根據載荷、應變以及運動特性選擇最佳構型7
8.3 簡單的自行車變速器設計
參考文獻
第9章 基于模塊法的綜合
9.1 引言
9.2 通用的模塊綜合法
9.3 基本模塊
9.3.1 柔順雙桿組
9.3.2 柔順四桿模塊
9.4 功能特性的彈性運動學表示
9.4.1 柔度橢圓與瞬心
9.4.2 柔度橢球
9.4.3 特征運動旋量與特征力旋量
9.5 分解方法與設計實例
9.5.1 單點機構
9.5.2 運用柔度橢球設計多端口機構
9.5.3 基于瞬心的位移放大機構
9.6 結論
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參考文獻

第四部分 柔順機構圖庫
第10章 圖庫的組織
10.1 引言
10.2 分類
10.2.1 機構的組成單元
10.2.2 機構
10.2.3 分類方法的局限性
10.3 柔順機構圖庫
10.4 結論
參考文獻
第11章 機構的組成單元
11.1 柔性件
11.1.1 梁（beams）
11.1.2 轉動副（frevolule）
11.1.3 平移（ftranslate）
11.1.4 虎克鉸（universal）
11.2 剛體關節(jié)
11.2.1 旋轉（revolutel）
11.2.2 平移（prismatic）
11.2.3 虎克鉸（funiversal）
11.2.4 其他
參考文獻
第12章 機構
12.1 基本機構
12.1.1 四桿機構ffour_barmechanisms）
12.1.2 六桿機構fsix_barmechanisms）
12.2 運動學
12.2.1 平移（translional）
12.2.2 旋轉
12.2.3 平移-旋轉
12.2.4 平行運動
12.2.5 直線
12.2.6 特定的運動路徑
12.2.7 行程放大
12.2.8 空間定位
12.2.9 變胞
12.2.10 棘輪
12.2.11 鎖
12.2.12 其他
12.3 動力學
12.3.1 能量存儲
12.3.2 穩(wěn)定性
12.3.3 恒力／常力
12.3.4 力放大器
12.3.5 阻尼
12.3.6 模態(tài)
12.3.7 其他
參考文獻
第13章 應用實例
13.1 機構的組成單元：柔性單元（flexibleelements）
13.2 機構：運動學（kinematic）
13.3 機構：運動力學（kinetic）
參考文獻