柔性构件：变形场分析重构及其应用（精）

作　者：	冀晶晶李国民
出版社：	华中科技大学出版社
丛编项：	智能制造与机器人理论及技术研究丛书
版权说明：	本书为出版图书，暂不支持在线阅读，请支持正版图书
标　签：	暂缺

ISBN	出版时间	包装	开本	页数	字数
未知	暂无	暂无	未知	0	暂无

作者简介

　　冀晶晶，女，博士，华中科技大学机械学院讲师。分别于2008 年、2014年获浙江大学机械工程工学学士和博士学位。期间，获国家留学基金委资助，赴美国佐治亚理工学院（Georgia Institute of Technology）进行为期一年的联合培养。2014年 5 月至华中科技大学机械工程流动站从事博士后研究，出站后在数字制造装备与技术国家重点实验室从事教学科研工作。主要从事机电一体化、机器人、建模以及场重构等方面的研究工作。主持国家自然科学基金，中国博士后面上项目，作为学术骨干参与国家973项目课题。在国际知名期刊发表学术文章十余篇，曾获华中科技大学机械学院“优秀博士后资助计划”，浙江大学优秀研究生一等奖，浙江大学优秀毕业生等荣誉。李国民（Kok-Meng Lee），男，美国麻省理工学院博士，美国总统奖获得者，IEEE Fellow、ASME Fellow、IEEE/ASME Transactions on Mechatronics（TMech）主编（2008-2013）。美国佐治亚理工学院任终身教授，中组部“千人计划”专家、华中科技大学教授，973 项目首席科学家。主要研究领域为智能制造装备与技术、智能传感及驱动、复杂机电系统。主持与智能制造密切相关的美国自然科学基金、国际合作项目十余项。在智能传感器、灵巧驱动器、机器视觉、多变量热-流耦合过程建模与控制等领域取得系列成果，并广泛应用于制造工业中的检测、定位与控制、场重构、分布参数建模与控制等方面。发表相关论文300余篇，参与出版英文专著 3 部，授权美国与国际专利 10 项。

内容简介

本书的研究主要集中在对柔性细长杆件和薄板的变形分析上，对从经典的均质悬臂梁柔性杆变形模型到一般的柔性薄板大变形模型进行了理论阐述及案例验证。从伯努利欧拉形变力学模型、斯蒂芬·铁木辛柯力学模型入手，对比分析了基于解析解法、有限差分法、有限元法等的变形模型，逐步综合了弯曲、扭转、扭弯组合等几何非线性变形过程。本书在对柔性构件传统变形分析的基础上，引入了变形场重构的概念，即柔性构件可被看作是由有限个离散的微小段组合而成的，也可被看作是点云的集合。基于此，对柔性构件的变形分析可转化为空间点坐标重构问题，本书重点阐述了双目视觉重构法、模型分析法以及两者的融合。在变形分析的应用方面，本书以实例完整阐述了三维空间内全局大变形柔性杆变形可视化，以及柔性薄板在扭弯等复杂工况下动态变形场的快速重构和图像反馈等过程。

图书目录

第1章绪论/1

1.1引言/1

1.2柔性构件的应用领域/1

1.3柔性构件设计分析的研究现状/4

1.3.1柔性构件设计的研究现状/5

1.3.2柔性构件分析的研究现状/6

参考文献/8

第2章柔性杆纯弯曲时的变形分析/14

2.1等截面梁变形模型/14

2.1.1小变形分析/15

2.1.2大变形分析/15

2.2非等截面梁变形模型/17

2.3数值求解方法/18

2.3.1打靶法/18

2.3.2有限差分法/18

2.3.3有限元法/20

2.4数值求解实例/22

2.4.1均匀梁/22

2.4.2非均匀梁/23

第3章接触状态下柔性杆纯弯曲变形分析/28

3.1接触定义/28

3.2卡扣变形解析模型/29

3.3基于接触判定的变形求解/36

3.4有限元接触变形分析/39

参考文献/41

第4章柔性杆扭弯变形分析/43

4.1非线性柔性杆变形模型/43

4.1.1局部坐标系下的曲率模型/49

4.1.2全局坐标系下的曲率模型/57

4.2二维柔性构件的曲率模型及求解/62

参考文献/65

第5章准静态工况下的柔性杆扭弯变形快速求解/66

5.1柔性杆变形的曲率解耦方法/66

5.1.1状态空间表达的曲率模型/66

5.1.2离散线性化的状态空间曲率模型/68

5.1.3曲率模型沿路径的离散化求解/69

5.1.4柔性杆变形的快速求解/71

5.2二维柔性杆的曲率模型解耦方法/73

5.2.1全局坐标系下曲率模型的解耦求解/73

5.2.2快速求解实例/74

5.3柔性杆扭弯组合实例/78

5.3.1三维柔性梁扭弯变形/79

5.3.2二维柔性梁纯弯曲/84

参考文献/89

柔性构件：变形场分析、重构及其应用目录第6章多体系统中柔性薄板扭弯变形分析/90

6.1多体系统动力学建模与求解的一般过程/90

6.1.1多体系统动力学建模理论/92

6.1.2运动弹性动力学分析方法/93

6.2平面柔性系统运动方程/96

6.2.1柔性体平面运动学/97

6.2.2柔性单元的运动方程/98

6.2.3多柔体系统动力学方程/100

6.3数值示例/101

6.3.1多体动力学有限元分析法/101

6.3.2接触模型与摩擦模型/102

6.3.3FEA模型的参数识别及变形分析/105

第7章基于局部测量的柔性薄板变形场重构/108

7.1双目视觉空间曲面重构方法/108

7.2基于真实多视图图像的形状重建/114

参考文献/121

第8章移动式柔性机器人行进过程中变形场重构/123

8.1动态柔性梁变形可视化/128

8.1.1前后轮的动力学模型/128

8.1.2磁吸力实验测量/130

8.2柔性薄壁板变形场重构/135

8.2.1耦合基于模型的多视图重建/135

8.2.2梁形状相似性评价和结果讨论/137

参考文献/140