1512+沖壓機(jī)床液壓控制系統(tǒng)設(shè)計,沖壓,機(jī)床,液壓,控制系統(tǒng),設(shè)計 1南京理工大學(xué)泰州科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(論文)外文資料翻譯系 部： 機(jī)械工程系 專 業(yè)： 機(jī)械工程及自動化 姓 名： 陸輝 學(xué) 號： 05010127 外文出處：Simulation Modeling Practice and Theory ,14 (2006), 25–46. 附 件： 1.外文資料翻譯譯文；2.外文原文。 指導(dǎo)教師評語：該英文翻譯經(jīng)過多次修改后語句尚通順，語義基本正確，尚能正確表達(dá)原文的內(nèi)容。這反映了該生通過本英文翻譯初步掌握了科技文獻(xiàn)的閱讀方法和常用專業(yè)詞匯的翻譯方法，但仍需加強(qiáng)學(xué)習(xí)。簽名： 2009 年 3 月 18 日注：請將該封面與附件裝訂成冊。(用外文寫)2附件 1：外文資料翻譯譯文平面機(jī)械程序庫 AMESim 仿真軟件第一部分 制定動力學(xué)方程威爾弗里德侯爵，法夫爾 埃里克 Bideaux ，塞爾日 Scavarda 工業(yè)自動化實驗室，里昂國立科學(xué)應(yīng)用研究所，法國 投稿：2003 年 3 月 25 日;修訂稿：2004 年 12 月 17 日;錄用稿：2005 年 2 月 8 日網(wǎng)上提供：2005 年 3 月 17 日摘要:本文介紹了應(yīng)用于 AMESim 仿真工具的平面機(jī)械庫的數(shù)學(xué)開發(fā)，剛體與運動副是該庫的基本組件。由于 AMESim 平面機(jī)械庫設(shè)計原則的要求，數(shù)學(xué)模型部分需要一個基于通用矢量演算的約束公式的方程。該方程使用非獨立廣義坐標(biāo)。這種動力學(xué)方程組是應(yīng)用喬丹的原則結(jié)合拉格朗日因子而獲得的，剛體組件的數(shù)學(xué)模型包括以非獨立廣義坐標(biāo)表達(dá)的微分方程，運動副組件的數(shù)學(xué)模型是基于應(yīng)用幾何，運動和加速度約束方程的 Baumgarte 穩(wěn)定式。拉格朗日因子是這些 Baumgarte 穩(wěn)定式的隱含解，本文的第一個主要成果是矢量形式的集合約束的表達(dá)及其開發(fā)，第二個重要成果是使已有的方程適用于 AMESim 設(shè)計原則。2005 年 Elsevier B.V.版權(quán)所有關(guān)鍵詞：AMESim；平面力學(xué)；動力學(xué)方程；約束方程；拉格朗日因子；Baumgarte穩(wěn)定1. 導(dǎo)言本文分為兩部分，為仿真工具 AMESim（2）提出了一種新模型庫。第一部分主要是模型庫的理論開發(fā)，第二部分模型庫的組成因為它初次用于 AMESim，并以七剛體剛體應(yīng)用實例給予演示。改庫組件屬于平面機(jī)械域。其目的不是與更適應(yīng)該域多體系統(tǒng)軟件工具競爭，而是擴(kuò)大能夠被處理 AMESim 的工業(yè)應(yīng)用的范圍，從理3論的角度看來，應(yīng)用該庫的難度主要是將已有的機(jī)械方程的以適用于 AMESim 設(shè)計原則的內(nèi)在要求。該解可由將用喬丹原則和拉格朗日乘法相結(jié)合表示的動力學(xué)方程用于 Baumgarte 的穩(wěn)定式而得出。同時研究了關(guān)于庫組件（剛體和運動副）的該方程的通用特性，這也是本文一個關(guān)鍵成果。本質(zhì)上，該方程包括與運動副相關(guān)的幾何約束矢量表達(dá)以及她們的開發(fā)執(zhí)行。結(jié)果是為運動和加速度的限制建立適合庫中每個運動副的唯一表達(dá)。該通用方程的特性使運動副約束的推導(dǎo)系統(tǒng)化。運用所提出的方程，可以想象一個新的運動副向量約束并直接導(dǎo)出其相應(yīng)的數(shù)學(xué)模型。同時，在預(yù)定義的組件模型上下文中，已給公式使用輸入，輸出清楚地表明了不同數(shù)學(xué)模型的邊界，因此它同時可幫助定義在各模型中必須使用的輸出公式。同時，該公式提出了本質(zhì)上可以處理閉環(huán)結(jié)構(gòu)。AMESim（用于高級建模的執(zhí)行仿真環(huán)境）被用于組件庫內(nèi)。組件，用技術(shù)圖標(biāo)的符號表達(dá)，完全可以像下面研究的系統(tǒng)一樣聯(lián)結(jié)。AMESim 最初應(yīng)用于簡單的一維運動的約束驅(qū)動二維機(jī)械程序庫的發(fā)展。第 2 節(jié)概述了一些多剛體表達(dá)和面向?qū)ο蟮墓ぞ撸约?AMESim 的環(huán)境要求。這些要求就如何建立二維程序庫有些影響，第 3 節(jié)詳細(xì)說明了建立庫組件的數(shù)學(xué)模型的理論發(fā)展。第 4 節(jié)總結(jié)了第一部分。2. AMESim 設(shè)計原則的約束在簡要概述了多剛體表達(dá)原則和一些面向?qū)ο蠊ぞ吆?，給出了 AMESim 的需求表達(dá)。關(guān)于多剛體表達(dá)的現(xiàn)狀在文獻(xiàn)[23]中已給出。細(xì)節(jié)在此不再敷述，更深入的描述讀者可參照這本書。雖然已經(jīng)過去 10 年，某些工具已不在發(fā)展并且其他工具已經(jīng)發(fā)生了變化，但該書給出了關(guān)于可以用來作為多剛體表達(dá)的基礎(chǔ)的主要原則的一個好方法，同時它的綜述使庫的提出定位于這些表達(dá)。寫出動力學(xué)方程方法的有不同的方法，多剛體表達(dá)中用的最多的是適用于單個剛體的牛頓-歐拉方程。多組剛體的牛頓-歐拉方程，拉格朗日方程和凱恩方程[13，14]。動力學(xué)方程中的變量不是絕對坐標(biāo)就是相對坐標(biāo)。同時使用補充方法減少微分代數(shù)方程的次數(shù)。主要的是坐標(biāo)分區(qū)法，投影矩陣法，Baumgarte 穩(wěn)定式和懲罰方程[9]。前兩個方法的目的是在一套獨立的廣義坐標(biāo)下工作，而允許引入約束，加上微分方程，去處理 Baumgarte 穩(wěn)定式和通過引入額外的動力學(xué)模型里處罰方程增加了微分系統(tǒng)4的階數(shù)。在 AMESim 所使用的面向?qū)ο蠊ぞ叩挠蛑?，多剛體表達(dá)采用不同的方法來建模。例如像 AMESim 一樣，在多學(xué)科關(guān)聯(lián)下基于易識別技術(shù)組件的 Dymola[21]，它采用不同的方法建立數(shù)學(xué)模型。本質(zhì)上，每個組件模型由即不面向變量分配也不事先組織的方程組成。然后，在組件連接階段，所有的數(shù)學(xué)模型以一個隱含的形式聚集，編譯程序完成變量分配和公式一致化。因此，全面減少了整個模型的次數(shù)，許多約束被事先用符號表達(dá)排除了。同樣的，基于鍵合圖的工具（如 20Sim[1]或MS1[18]）可以處理多學(xué)科關(guān)聯(lián)下的多剛體系統(tǒng)， （如[4。7]） 。鍵合圖語言的基本特點是在不受因果支配的水平下描述能量拓?fù)涞哪芰?。這使所有的模型變量在全局內(nèi)分配，所有方程在全局內(nèi)組織，同時還能消除多余的多剛體依賴。通過展示 AMESim 的主要特點說明平面機(jī)械程序庫如何實施的現(xiàn)在是重要的。它面向工程系統(tǒng)的功能和其用戶友好使 AMESim 可以與已確定技術(shù)組件一起運行， 通過圖標(biāo)象征性地操縱。 在所研究工程的系統(tǒng)架構(gòu)下這些圖標(biāo)是相互關(guān)聯(lián)的。圖1 顯示的的一個門鎖系統(tǒng)例子，使用在 AMESim 中對永久磁鐵建模， 圖標(biāo)屬于磁力庫、機(jī)械庫和信號圖，該例子給出了在一個回路中機(jī)械域和磁力域間的耦合作用。該回路由永久磁鐵反饋（右手電路） ，它按照另一無源電路（左手電路）運動。主要組成部分包括一個永久磁鐵（矩形羅盤針） ，3 名磁路部分的特點是某些不愿意（正方形式的矩形對角線交叉與內(nèi)） ，兩個空氣間隙變量（垂直雙矩形） ，2 個機(jī)械節(jié)點（雙方氣隙組成部分） ，一個信號位移轉(zhuǎn)換器的信號發(fā)生器（在該中心的右手邊電路） ，和一個組成部分的一套磁介質(zhì)特性（圓圈中的 BH 圖） 。每個部件都有一個可以與之兼容的數(shù)學(xué)模型。模型一旦被選定，部件就保存這個數(shù)學(xué)模型。與因果工具相反，AMESim 使用組件模型所用的等式兼具優(yōu)先面向變量分配和組織。這項功能要求預(yù)定義的數(shù)學(xué)演算方案在一個新的模式下實施。同樣這個組件的數(shù)學(xué)模型必須有組織，以便納入其他潛在的組成部分。因此每個組件相關(guān)的數(shù)學(xué)模型都有一套固定的輸入和輸出變量。因此可以看成是一種因果模型。方面的組成部分可以交流這些變量的出路問題的一個組成部分的變量，這個方程能夠使得這些變量的換算結(jié)果以這種方式從方程中輸出，這個方程使得這些變量以數(shù)學(xué)模型輸出，同時這個方程能夠使得這些變量的換算結(jié)果以這種方式從方程中輸入，這個方程使得這些變量以數(shù)學(xué)模型輸入。當(dāng)執(zhí)行新的組件時，這一因果特性的 AMESim 原理是主要的限制。這不同于其他的面向?qū)ο蟮墓ぞ?，基于因果關(guān)系的5組件模型，就好象 Dymola ，或以鍵合圖輸入的工具（如 20-Sim 或 MS1） 。圖 2 給出了一個例子，兩個組件的機(jī)械（一個平移的質(zhì)量）和液壓（雙路液壓泵）域。組件的連接部分顯示這些變量的相互交換，特別是輸出（'向外'箭頭）傳遞給連接部件的組件和來自這些連接組件的輸入（'進(jìn)入'箭頭） 。這些連接部件是密切相關(guān)的電源接口，因為這兩個變量在電源變量中相互交換。圖 2 例子說明了兩個關(guān)鍵的特征程序庫定位模擬工具。第一個是域的端口概念。它說明 AMESim 可以處理多學(xué)科系統(tǒng)。第二個特征是連接端口的限制。從一個組件的數(shù)學(xué)模型需要對其計算，然后計算出其狀態(tài)和產(chǎn)出，并非所有的組合都能連接起來。 例如，圖 2 的例子不能連接其他任何端口。不管怎樣大部分的組件都可以連接到一個彈簧組件或阻尼器組件。庫的另一個重要特點是定位模擬工具模塊化概念。這種結(jié)果往往考慮到其連接端口的對稱性。這種對稱性還不能推廣到所有的 AMESim 組件中，在已通過的平面機(jī)械程序庫。當(dāng)這個程序庫的組件存在時，會出現(xiàn)明顯的結(jié)果。在平面機(jī)械化的環(huán)境下程序庫不僅限于任何機(jī)械域的用途。還接受閉環(huán)結(jié)構(gòu)。盡管相對坐標(biāo)通常能制定動力學(xué)方程，但 AMESim 原理只使用絕對坐標(biāo)。絕對坐標(biāo)中心的質(zhì)量已選定為每個主要部分。 然而，平面功能的機(jī)械庫并不需要任何特定變量的定位。因此絕對角位置也被選定為每個剛體。一旦再次使用，由于 AMESim原理，當(dāng)這部分連接的時候，方程的組成部分不能在全域范圍內(nèi)重組，這樣就禁止使用協(xié)調(diào)分區(qū)方法或投影法在該指數(shù)下降的微分代數(shù)方程系統(tǒng)。由于這個原因，Baumgarte 的穩(wěn)定性也被用在程序庫。3.庫模型的理論發(fā)展正如已經(jīng)解釋了前一節(jié)的庫必須是以確定技術(shù)部分組織的一樣。這已決定將平面機(jī)械程序庫的基礎(chǔ)是剛體和運動副部分。這部分組件與假定剛性材料項目的機(jī)械裝置連在一起。它的行為基本上是其動力學(xué)狀態(tài)決定的。運動副部分是有關(guān)與抽象的項目一起，代表依附在機(jī)械裝置上的剛體。他們假設(shè)是理想的,他們的數(shù)學(xué)模型基于強(qiáng)加相關(guān)聯(lián)的剛體的約束。3.1 剛體部件數(shù)學(xué)模型數(shù)學(xué)模型的主要部分是根據(jù)喬丹的原則制定（例如，[5，23]）:6A*=P*其中 A*是由質(zhì)量加速度產(chǎn)生的虛擬力, P*是由剛體動作產(chǎn)生的虛擬力。 在庫原則中在廣義坐標(biāo)中沒有優(yōu)先權(quán)。 如對于平面運動，廣義坐標(biāo)中，是絕對的質(zhì)心坐標(biāo)投影到絕對參照系（坐標(biāo)）和絕對角位置（圖 3） 。 這一選擇可以處理使更多的一般情況下一個剛體的運動。如后面所示,剛體的限制將取決于運動副的制約。附件 2：外文原文(復(fù)印件)