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1、西安建筑科技大學(xué)碩士學(xué)位論文曲柄連桿機(jī)構(gòu)動(dòng)力學(xué)分析與設(shè)計(jì)系統(tǒng)研究姓名:王曉云申請(qǐng)學(xué)位級(jí)別:碩士專業(yè):機(jī)械電子工程指導(dǎo)教師:原思聰20060615 而事件則是定義對(duì)象與用戶或系統(tǒng)的交互方式。在事件的驅(qū)動(dòng)模式下,代碼并不按照預(yù)定的順序執(zhí)行,而是通過(guò)執(zhí)行的代碼部分來(lái)響應(yīng)不同的事件。事件可以由用戶、系統(tǒng)消息、甚至應(yīng)用程序本身觸發(fā),這些事件的觸發(fā)順序決定了代碼的執(zhí)行順序。曲柄連稈機(jī)構(gòu)受力分析在VB環(huán)境下采用開放式模塊化體系,整個(gè)系統(tǒng)由一個(gè)主窗體來(lái)控制,在主窗體下設(shè)有曲柄連桿機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)學(xué)、曲柄連桿機(jī)構(gòu)動(dòng)力學(xué)、連桿的強(qiáng)度校核以及螺栓的強(qiáng)度校核四個(gè)模塊,系統(tǒng)流程如圖4.I所示。4.3.2系統(tǒng)窗體的設(shè)計(jì)系統(tǒng)窗體設(shè)
2、計(jì)采用常用的標(biāo)簽、控件、按鈕、圖文框等進(jìn)行組合設(shè)計(jì),根據(jù)曲柄連桿機(jī)構(gòu)分析系統(tǒng)的要求,在圖文框中合理布置與所計(jì)算曲柄連桿機(jī)構(gòu)形式相同的示意圖,與輸入?yún)?shù)相結(jié)合,運(yùn)用尺寸較大的文本框來(lái)顯示計(jì)算數(shù)據(jù),使參數(shù)和計(jì)算結(jié)果均顯示在同一窗體下,窗體整潔、簡(jiǎn)單明了【34-371。 圖4.2系統(tǒng)窗體4.3.3數(shù)據(jù)的輸入曲柄連桿機(jī)構(gòu)分析系統(tǒng)主要由運(yùn)動(dòng)學(xué)分析系統(tǒng)和動(dòng)力學(xué)分析系統(tǒng)組成,在進(jìn)行受力分析時(shí),必須先了解其運(yùn)動(dòng)的變化規(guī)律。因此對(duì)于同一種曲柄連桿機(jī)構(gòu)在不同的窗體中需要輸入相同的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,如果每次都采用人為輸入的方法,顯然工作量較大,而且可能會(huì)出現(xiàn)數(shù)據(jù)的誤差。在本系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí),考慮到所使用的數(shù)據(jù)在整個(gè)系統(tǒng)中的運(yùn)
3、用,將其定義為全局變量,采用一次輸入,循環(huán)使用的原則。例如在中心式曲柄連桿機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)學(xué)分析中,將常用的曲柄半徑R、連桿比A Picturel.CurrentX=0Picturel.CurrentY2ph,2+20Picturel.Print strnum(1標(biāo)注Y軸表示項(xiàng)(ptKS=max,10Y最大值10等份kks=ph/2,max圖片框高度/2與最大Y值的比,防止圖繪出范圍Fori=1To】8Picturel.CurrentX=i+20Picturel.CurrentY=.100Picturel.Print i20Picturel.Line(j20,20-(i20,20 NextiFori=
4、0T010繪x軸刻度值繪x軸刻度線Picturel.CurrentX=0Pictnrel.CurrentY=kks o iKSPicturel.Print iKS繪Y上軸刻度值Picturel.Line(-1,kks。iKS-(1,kksi。KS繪Y上軸刻度線Picturel.CurrentX=0Picturel.CurrentY=_kksiKSPicturel.Print i。KS繪Y下軸刻度值Picturel.Line(-1,-kksiKS一(1,-kks。iKs繪Y下軸刻度線Nexti 圖4-4曲柄連桿機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)學(xué)分析繪圖窗體 5系統(tǒng)的運(yùn)行實(shí)例5.1系統(tǒng)的啟動(dòng)系統(tǒng)采用Visual Basi
5、c6.0語(yǔ)言創(chuàng)建窗體和菜單結(jié)構(gòu),并對(duì)軟件運(yùn)行的進(jìn)程進(jìn)行控制。用戶在Windows98/2000/XP系統(tǒng)安裝即可運(yùn)行,系統(tǒng)的主界面如圖5.1所示。 圖5-1系統(tǒng)啟動(dòng)界面單擊連桿分析系統(tǒng),系統(tǒng)進(jìn)入主界面,如圖5.2所示。主界面運(yùn)行后一直顯示在桌面上,系統(tǒng)的各項(xiàng)功能都要通過(guò)它來(lái)實(shí)現(xiàn)。從圖5.2系統(tǒng)主界面上可以看出,系統(tǒng)設(shè)有曲柄連桿機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)學(xué)分析、曲柄連桿機(jī)構(gòu)動(dòng)力學(xué)分析、連桿的強(qiáng)度校核以及螺栓的強(qiáng)度校核四個(gè)模塊。在主界面上運(yùn)用人們熟悉的Windows窗體風(fēng)格和VB按鈕進(jìn)行控制兩種操作方式。主菜單由運(yùn)行、常用數(shù)據(jù)查詢、多項(xiàng)式擬合以及幫助組成.通過(guò)運(yùn)行可以進(jìn)入系統(tǒng)的任何一個(gè)用戶窗體,提供下拉菜單供用戶進(jìn)
6、行選擇;常用數(shù)據(jù)查詢可以調(diào)用曲柄連桿機(jī)構(gòu)一些機(jī)型的主要尺寸,所選用的材料和材料的一些性能;多項(xiàng)式擬合提供了程序中需要的氣體壓力進(jìn)行擬合的方程式,通過(guò)菜單可方便而快捷的使用。41西安建筑科技大學(xué)碩士學(xué)位論文 圖5-2系統(tǒng)主窗體5.2系統(tǒng)的運(yùn)行系統(tǒng)可通過(guò)主窗體上的按鈕或運(yùn)行菜單均可進(jìn)入用戶窗體,但在運(yùn)行曲柄連桿機(jī)構(gòu)分析系統(tǒng)時(shí),必須先運(yùn)行曲柄連桿機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)學(xué)分析,因?yàn)楹罄m(xù)的幾個(gè)模塊在計(jì)算和繪圖中均須用到運(yùn)動(dòng)學(xué)模塊中的參數(shù),否則計(jì)算無(wú)法完成。5.2.1曲柄連桿機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)學(xué)分析實(shí)例在曲柄連桿機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)學(xué)分析中,主要是對(duì)內(nèi)燃機(jī)運(yùn)行過(guò)程主要的運(yùn)動(dòng)件和受力件進(jìn)行分析,分析其在每一個(gè)曲柄轉(zhuǎn)角時(shí)的位移、速度和加速度,進(jìn)
7、而對(duì)其進(jìn)行受力分析,其運(yùn)動(dòng)學(xué)分析窗體如圖5.3所示。在窗體上采用命令按鈕、文本框、標(biāo)簽和圖文框等創(chuàng)建窗體,然后根據(jù)各控件上所發(fā)生的事件過(guò)程來(lái)創(chuàng)建應(yīng)用程序,在窗體上同時(shí)顯示計(jì)算結(jié)果和輸入?yún)?shù),使結(jié)果和參數(shù)對(duì)應(yīng)起來(lái)。另外,在未完成計(jì)算獲得數(shù)據(jù)之前,繪圖按鈕不能使用.只有當(dāng)計(jì)算完成并獲得計(jì)算結(jié)果時(shí),繪圖程序才能啟動(dòng),中心式曲柄連桿機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)學(xué)分析結(jié)果如圖5.4所示.通過(guò)圖形曲線,可以清晰地看到曲柄連桿機(jī)構(gòu)中活塞在其運(yùn)行的3604的每一個(gè)曲軸轉(zhuǎn)角內(nèi)的位移、速度以及加速度的變化情況均能反映出來(lái),從而可以清42西安建筑科技大學(xué)碩士學(xué)位論文lII曹皇詈曼曼!曼鼉蔓皇皇量鼉曩罾曼皇|皇魯量魯置曼曼!舅量曼喜曹
8、E量量!置曼目曼蔓量鼉曼皇舅_ 圖3-3中心式曲柄連桿機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)學(xué)分析窗體 圖5-4中心式曲柄連桿機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)分析曲線圖晰地看到位移、速度和加速度在什么時(shí)候達(dá)到最大,什么時(shí)候最小.了解曲柄連桿機(jī)構(gòu)在內(nèi)燃機(jī)中的運(yùn)行情況,并給動(dòng)力學(xué)分析提供必要的數(shù)據(jù)。5.2.2中心式曲柄連桿機(jī)構(gòu)動(dòng)力學(xué)分析實(shí)例動(dòng)力學(xué)分析是曲柄連桿機(jī)構(gòu)受力分析的核心部分,通過(guò)對(duì)動(dòng)力學(xué)分析中的往復(fù)慣性力進(jìn)行分析,為內(nèi)燃機(jī)的內(nèi)部平衡提供可靠的理論依據(jù),對(duì)氣體作用力以及往復(fù)慣性力的合力進(jìn)行分析,對(duì)內(nèi)燃機(jī)內(nèi)部的主要受力件進(jìn)行校核提供可靠的數(shù)據(jù)。動(dòng)力學(xué)分析窗體如圖5.5所示。從圖中可以看到,在運(yùn)動(dòng)學(xué)分析中所使用過(guò)的數(shù)據(jù)不用再次輸入而已經(jīng)顯示在窗體中,原始數(shù)據(jù)的輸入,數(shù)據(jù)輸入完成只需要點(diǎn)擊計(jì)算按鈕,其計(jì)算結(jié)果如圖5.6所示:當(dāng)計(jì)算結(jié)果顯示在文本框中時(shí),繪曲線按鈕由“暗淡”變?yōu)椤翱捎谩睜顟B(tài),單擊進(jìn)入繪圖窗體,即可根據(jù)所計(jì)算的結(jié)果繪制曲線,如圖5-7所示。 圖5-5動(dòng)力學(xué)分析窗體從圖中可以看出往復(fù)慣性力的大小在活塞位于上止點(diǎn)時(shí)達(dá)到最大,而下止點(diǎn)并非最大值,傳統(tǒng)的計(jì)算因計(jì)算量大而必須取近似的計(jì)算方法,計(jì)算數(shù)據(jù)與精確計(jì)算差值較大,繪制出的曲線不能正確的表達(dá)慣性力在內(nèi)燃機(jī)循環(huán)周期中的精確值,給內(nèi)燃機(jī)的平衡分析造成一定的誤差。 圖5-6中心式曲柄連桿機(jī)構(gòu)動(dòng)力學(xué)分析窗體 圖5-7中心式曲柄連桿機(jī)構(gòu)動(dòng)力學(xué)分析繪圖
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