Дипломная работа на тему "ТЮМГУ | Математическое и компьютерное моделирование механических систем рычажного типа"

Работа на тему: Математическое и компьютерное моделирование механических систем рычажного типа
Оценка: отлично.
Оригинальность работы на момент публикации 50+% на антиплагиат.ру.
Ниже прилагаю все данные для покупки.
https://studentu24.ru/list/suppliers/Anastasiya1---1326

Описание работы

МИНИСТЕРСТВО НАУКИ И ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования
«ТЮМЕНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»
ИНСТИТУТ МАТЕМАТИКИ И КОМПЬЮТЕРНЫХ НАУК
Кафедра фундаментальной математики и механики

РЕКОМЕНДОВАНО К ЗАЩИТЕ

ВЫПУСКНАЯ КВАЛИФИКАЦИОННАЯ РАБОТА
бакалавра
МАТЕМАТИЧЕСКОЕ И КОМПЬЮТЕРНОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ
МЕХАНИЧЕСКИХ СИСТЕМ РЫЧАЖНОГО ТИПА

01.03.01 Математика

Тюмень 2023 ГОД

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ 3
ГЛАВА 1. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ИССЛЕДОВАНИЯ МЕХАНИЧЕСКИХ СИСТЕМ РЫЧАЖНОГО ТИПА 6
1.1 ОПИСАНИЕ РЫЧАЖНОЙ СИСТЕМЫ И ЕЕ КОМПОНЕНТОВ 6
1.2 МЕТОДЫ МАТЕМАТИЧЕСКОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ МЕХАНИЧЕСКИХ СИСТЕМ РЫЧАЖНОГО ТИПА 8
1.2 МЕТОДЫ КОМПЬЮТЕРНОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ МЕХАНИЧЕСКИХ СИСТЕМ РЫЧАЖНОГО ТИПА 8
ГЛАВА 2. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ МЕТОДИКИ АНАЛИЗА МЕХАНИЗМОВ РЫЧАЖНЫХ СИСТЕМ 12
2.1. КИНЕМАТИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ РЫЧАЖНЫХ МЕХАНИЗМОВ МЕТОДОМ ПЛАНОВ 12
2.2 СИЛОВОЙ АНАЛИЗ РЫЧАЖНЫХ МЕХАНИЗМОВ 14
3. МАТЕМАТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ КИНЕМАТИЧЕСКОГО РАСЧЁТА СТРУКТУРНЫХ ГРУПП ПЛОСКИХ РЫЧАЖНЫХ МЕХАНИЗМОВ 18
4. КИНЕМАТИЧЕСКИЙ И СИЛОВОЙ РАСЧЕТ МЕХАНИЗМА 25
4.1 ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ И СХЕМА РЫЧАЖНОГО МЕХАНИЗМА 25
4.2. АНАЛИТИЧЕСКИЙ МЕТОД. АЛГОРИТМ 25
4.3 ПРОГРАММНАЯ РЕАЛИЗАЦИЯ СИЛОВОГО И КИНЕМАТИЧЕСКОГО РАСЧЕТА МЕХАНИЗМА В ЗАДАННОМ ПОЛОЖЕНИИ ВХОДНОГО ЗВЕНА В СРЕДЕ MATHCAD 30
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 38
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 39

ВВЕДЕНИЕ
Рычажные механические системы представляют собой широко распространенный класс механических систем, применяемых в различных областях промышленности. Они находят применение для перемещения и подъема грузов, передачи механических сил и обеспечения угловых поворотов рычагов. Рычажные системы обладают низкими потерями энергии благодаря эффективности и надежности своей конструкции. Это позволяет передавать механическую энергию с высокой эффективностью и минимальными потерями. Изучение рычажных механических систем является важным для промышленных отраслей, таких как машиностроение и грузоперевозки. Оптимизация и совершенствование конструкции этих систем способствуют улучшению процессов и повышению производительности промышленных предприятий. Изучение механических систем рычажного типа имеет большое значение для разработки инженерных решений в различных технических областях. Многие устройства, которыми мы пользуемся в повседневной жизни, основаны на принципе рычага. Медицинские кресла, автомобили, строительные лифты, кухонные весы и даже некоторые виды оружия - все они состоят из рычагов и передают механическую силу через свои концы. Поэтому применение рычажных систем в различных технических устройствах широко распространено и имеет большое значение для множества промышленных и производственных отраслей. Изучение этих систем позволяет создавать более эффективные, надежные и экономически выгодные инженерные решения. Анализ механических систем рычажного типа позволяет инженерам понять физические законы, применяемые в данной области, и основы проектирования. Эти знания могут быть использованы для улучшения существующих устройств, разработки новых технологий и оптимизации работы различных механических систем. Кроме того, изучение механических систем рычажного типа имеет важное значение для научных исследований, направленных на создание точных математических моделей и методов компьютерного моделирования. Эти исследования могут быть использованы для разработки, устройств и технологий, применимых во многих отраслях промышленности. Кроме того, важность изучения механических систем рычажного типа заключается в ограниченном количестве проведенных исследований в этой области. Большинство рычажных механических систем имеют множество переменных, которые могут влиять на их работу, что делает изучение их динамики и поведения сложным процессом. Поэтому разработка новых методов и техник моделирования механических систем рычажного типа является важным шагом для более глубокого понимания этой области и создания более точных математических моделей.
Объект выпускной квалификационной работы: механические системы рычажного типа
Предмет работы: кинематический и силовой анализы
Цель работы является кинематический и силовой расчеты механических систем рычажного типа, а также их математическое и компьютерное моделирование
В связи с обозначенной целью поставлены следующие задачи
? изучить теоретические принципы механики рычажных механизмов, включая законы движения, вопросы кинематики, силы, моменты, равновесие и другие основные концепции;
? проанализировать основные методики анализа механических систем рычажного типа;
? создать математическую модель механической системы рычажного типа для кинематического и силового анализа, на основе принципа его строения из структурных групп;
? сформулировать математические уравнения, описывающие движение механической системы рычажного типа;
? разработать алгоритмы численного решения математической модели, учитывая особенности рычажных систем;
? реализовать компьютерную программу языке Mathcad, для расчёта выбранного механизма.
? исследовать возможные улучшения и оптимизации механической системы рычажного типа на основе полученных результатов и анализа.
Методы исследования: анализ, моделирование, проектирование и др.
В процессе выполнения работы были рассмотрены и изучены литературные источники, таких авторов как: Александров В.В., Александрова О.В., Артоболевский И.И. Буднинский М.А., Верховод В.П. Кирсанов М.Н., Ковалёв М.Д., Кузнецов В.И., Охорзин В.А., Сидоренко Г.Ю.,Тимофеев Г.А.,Умнов Н.В., Щепетов А.Г. и др. Указанные авторы внесли значительный вклад по теме математического и компьютерного моделирования механических систем рычажного типа.
Выпускная квалификационная работа состоит из введения, четырех глав, заключения и библиографического списка.

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
1. Артоболевский И.И. Теория механизмов и машин. - М.: Высшая школа, 1965.
2. Артоболевский И.И. Теория механизмов и машин. М.: Наука. 2001
– 640 с.
3. Верховод В.П. Изучение кинематической геометрии плоских механизмов в системе GeoGebra // Теория механизмов и машин. 2012. Т. 10. № 2. С. 54–65.
4. Исследование рычажных механизмов с применением ЭВМ. Структурный и кинематический анализ: Учеб. пособие / В.Д.Золотухин, Л.А.Черная. – М.: Изд-во МИЭМ. 1993 – 68 с.
5. Кирсанов М.Н. Уравнения кинематики плоского механизма в координатной форме // Теория механизмов и машин. 2011. Т. 9. № 2. С. 85–89.
6. Ковалёв М.Д. О структурных группах Ассура, Теория механизмов и машин. 2006. Т. 4. № 1. С. 18–26.
7. Кузнецов В.И. Кинематический и силовой расчет рычажных механизмов : учебно-методическое пособие / В.И. Кузнецов, Т.А. Киреева, В.В. Каржавин — Екатеринбург : Изд-во Уральского университета, 2018. — 104 с.
8. Механика машин: Учеб. пособие для втузов/ И.И. Вольфсон, М.Л. Ерихов, М.З. Коловский и др./ под ред. Г.А. Смирнова. – М.: Высш. шк., 1996. – 511с.
9. Охорзин В.А. Прикладная математика в системе Mathcad. (Учеб. Пособие). Санкт-Петербург, 2008.
10. Очков Валерий. Mathcad 14 для студентов и инженеров. Русская версия. Изд-во БХВ-Петербург, 2009. С. 96.
11. Силовой расчет механизмов: Учеб. пособие / Тимофеев Г.А., Тарабарин В.Б., Черная Л.А. и др.; Под ред. В.Б. Тарабарина. – М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана. 2000. С. 67.
12. Теория механизмов и механика машин. Учеб. пособие для студентов вузов / М.З. Коловский, А.Н. Евграфов, Ю.А. Семенов, А.В. Слоущ,Изд-во: Академия. 2008.- 560 с.
13. Теория механизмов и механика машин. Курсовое проектирование; Учеб. пособие под ред. Г.А. Тимофеева, Н.В. Умнова – М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана. 2012 – 169 с.
14. Теория механизмов и механика машин: учеб. для вузов / Под ред. К.В. Фролова. – 5-е изд., стер. – М.: Высш. школа, 2005. – 496с.
15. Тимофеев Г.А. Теория механизмов и машин. Курс лекций. М.: Изд- во Высшее образование. 2009 – 352 с.
16. Щепетов А.Г. Автоматизация инженерных расчетов в среде Mathcad. Изд-во Стандартинформ, 2006.
17. Li S., Dai J. S. Structure synthesis of single-driven metamorphic mechanisms based on the augmented assur groups, Journal of Mechanisms and Robotics. 2012. Vol. 4, No. 3. P. 031004.
18. Quintero H. et al. A novel graphical and analytical method for the kinematic analysis of fourth class Assur groups, Revista Facultad de Ingenier a Universidad de Antioquia. 2011. No. 60. P. 81-91.