平面机构统一拓扑描述模型的建立及同构判别 被引量：26

1

作者 丁华锋 黄真 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第3期99-103,共5页

介绍平面单铰运动链、平面复铰运动链、齿轮(凸轮)运动链常规的拓扑表达模型。然后,以单铰运动链的拓扑图为基础,提出平面复铰运动链、齿轮(凸轮)运动链的新拓扑图模型,并分析新拓扑模型的特点,给出含复铰的运动链和齿轮(凸轮)运动链的... 介绍平面单铰运动链、平面复铰运动链、齿轮(凸轮)运动链常规的拓扑表达模型。然后,以单铰运动链的拓扑图为基础,提出平面复铰运动链、齿轮(凸轮)运动链的新拓扑图模型,并分析新拓扑模型的特点,给出含复铰的运动链和齿轮(凸轮)运动链的拓扑模型与平面单铰运动链的联系。新拓扑模型的优点在于与平面单铰运动链的模型相统一,方便了基于计算机的机构运动链自动综合和同构判别,从而为实现运动链拓扑图的唯一数字化,机械概念设计的自动化、智能化和网络化创造了条件。给出这几类运动链的统一的同构判别方法。 展开更多

关键词 复铰运动链 齿轮(凸轮)运动链 拓扑图 同构判别

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机构运动链邻接矩阵的素数表示与同构判别 被引量：16

2

作者 罗贤海 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第5期24-31,共8页

提出用素数标识机构运动链中的构件,根据运动链的邻接关系建立一个用素数表示的基本邻接矩阵。利用该基本邻接矩阵及反映次级邻接关系的素数乘积生成同构判别矩阵,给出利用判别矩阵的行列式和线性方程组的解矢量判别机构的同构或异构的... 提出用素数标识机构运动链中的构件,根据运动链的邻接关系建立一个用素数表示的基本邻接矩阵。利用该基本邻接矩阵及反映次级邻接关系的素数乘积生成同构判别矩阵,给出利用判别矩阵的行列式和线性方程组的解矢量判别机构的同构或异构的方法。进一步根据解矢量元素分类情况用新的素数对判别矩阵进行动态修改,最后可以得到元素各不相同的解矢量,机构运动链拓扑图的全部节点的相对位置由该解矢量唯一定位,从而找到两个同构机构的构件标号映射关系,给出两个机构运动链同构的充分必要条件。判别方法创新之处在于利用素数动态赋予相应的构件,以虚拟破坏图结构的对称性并虚拟改变图节点的局部邻接、次级邻接关系,而图的实际结构并不改变。该方法也适用于一般无向图的同构判别。判别实例表明该方法非常有效,计算时间复杂度为多项式且可建立同构的标号映射关系,具有很高的可靠性,并且容易实现自动判别。 展开更多

关键词 机构运动链 素数 邻接矩阵 线性方程组 解矢量 同构判别

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平面多杆机构杆组自动生成方法 被引量：7

3

作者 韩建友 袁玉芹 +2 位作者 吕翔宇 张倩倩 卢天齐 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第19期1-10,共10页

阿苏尔杆组理论指出,通过对不同运动链选取不同的机架和原动件,能够得到各种可能的阿苏尔杆组与机构构型。基于这一理论提出一种阿苏尔杆组的自动生成方法。针对杆组的结构特点,提出简单易行的杆组同构判别方法,该判别方法也适用于平面... 阿苏尔杆组理论指出,通过对不同运动链选取不同的机架和原动件,能够得到各种可能的阿苏尔杆组与机构构型。基于这一理论提出一种阿苏尔杆组的自动生成方法。针对杆组的结构特点,提出简单易行的杆组同构判别方法,该判别方法也适用于平面多杆机构运动链的同构判别。联合应用运动链的邻接矩阵与关联矩阵,使得自动生成算法与计算机编程相结合,实现了平面多杆机构杆组的自动生成。该自动生成机构杆组的方法理论简单,编程可操作性强,能够实现多杆运动链在构成机构时杆组的准确快速的拆分。该方法将杆组的拆分过程与由杆组搭接形成机构的过程相联系,对拆分得到的所有杆组与机构构型进行同构判别,得到了六杆以内的13种杆组,以及由八杆运动链构成的153种机构。 展开更多

关键词 拆分杆组 同构判别 邻接矩阵 关联矩阵

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含复合铰机构运动链的拓扑图表示与同构判别 被引量：7

4

作者 罗贤海 李亮臻 李涛 《机械设计与制造》 北大核心 2014年第3期247-250,共4页

提出一种适用于含任意复合铰个数的机构运动链拓扑图表示新方法,该方法在对含复合铰运动链转化为拓扑图时,在拓扑图顶点上标以顶点号和顶点对应的构件运动副数,与复合铰相连接的所有构件被看作是相互邻接的构件,该拓扑图完整表示了含复... 提出一种适用于含任意复合铰个数的机构运动链拓扑图表示新方法,该方法在对含复合铰运动链转化为拓扑图时,在拓扑图顶点上标以顶点号和顶点对应的构件运动副数,与复合铰相连接的所有构件被看作是相互邻接的构件,该拓扑图完整表示了含复合铰机构运动链的信息,且不增加拓扑图顶点数规模。在拓扑图表示基础上,将邻接矩阵动态修改法应用到含复合铰运动链的同构判别,判别实例表明邻接矩阵动态修改法能有效对含复合铰机构运动链进行同构判别。 展开更多

关键词 运动链 复合铰 拓扑图 同构判别

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一种基于图论理论的大尺度连续变形机构构型综合分析方法

5

作者 姚齐水 董鹏林 +2 位作者 唐嘉昌 夏艳 邱梓潼 《机电工程》 CAS 北大核心 2024年第6期1075-1086,共12页

针对航空航天领域大尺度连续变形机构构型问题,提出了一种基于图论理论的大尺度连续变形机构构型综合分析方法。首先,分析了大尺度连续变形机构的组成与基本功能,获得了满足机构拓扑结构、约束条件的要求,对变形机构运动链进行了分析,... 针对航空航天领域大尺度连续变形机构构型问题,提出了一种基于图论理论的大尺度连续变形机构构型综合分析方法。首先,分析了大尺度连续变形机构的组成与基本功能,获得了满足机构拓扑结构、约束条件的要求,对变形机构运动链进行了分析,得到了符合条件的运动链,并对其进行了数学描述;其次,选择并分析了运动链的拓扑对称性,利用特征数组的方法得到了判别矩阵,对运动链进行了同构判别,从而得到了可行的多种运动链形式;再次,建立了各运动链的拓扑图,通过筛选得到了最终的拓扑图,去掉该拓扑图的各个构件,得到了拓扑变换子图和相对应的邻接矩阵,对拓扑图进行了同构判别,再通过改变机架与移动副的位置得到了满足要求的12种构型,画出了其相应的机构拓扑图和机构简图;最后,考虑了大尺度连续变形机构的整体稳定性,避免了尺寸过大等因素,对大尺度变形机构进行了构型优选,得到了符合要求的多种新构型。研究结果表明:该方法能够将大尺度连续变形机构抽象为图形式,获得了22种构型,可根据机构变形要求的不同,改变优选依据,从而得到符合不同要求的构型。 展开更多

关键词 大尺度连续变形机构 图论法 构型综合 同构判别 运动链结构拓扑分析 机构变形要求

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多环运动链环路代数基础理论的建立及其应用 被引量：4

6

作者 黄真 丁华锋 《中国科学（E辑）》 CSCD 北大核心 2007年第7期904-913,共10页

基于运动链环路的数学描述,首次提出了环路的“⊕”代数运算及其基本规律,建立了运动链环路代数体系基础.基于此,提出了运动链的基本环路集及其确定条件,讨论了如何经过环路的代数运算得到有决定意义的运动链的周长拓扑图,并形成特征周... 基于运动链环路的数学描述,首次提出了环路的“⊕”代数运算及其基本规律,建立了运动链环路代数体系基础.基于此,提出了运动链的基本环路集及其确定条件,讨论了如何经过环路的代数运算得到有决定意义的运动链的周长拓扑图,并形成特征周长拓扑图及其特征邻接矩阵.此理论的最大特点就是对任意方式绘制、标号的运动链拓扑图,运用该理论得到的运动链特征周长拓扑图及特征邻接矩阵都是唯一的,它们与运动链是一一对应的.这个特点首先极大地简化了同构识别,并为拓扑图的数字化提供了理论基础,为今后的机构的型综合以及进一步的机械设计的数字化和计算机化开辟了新的思路.最后还提出了基于特征邻接矩阵的简便的运动链同构识别方法. 展开更多

关键词 运动链 环路代数 周长拓扑图 同构判别

原文传递

多自由度AT行星齿轮机构结构综合和同构判别

7

作者 薛焕樟 《机械传动》 北大核心 2023年第2期42-52,共11页

由于4~5自由度的AT行星齿轮机构方案数量规模过于庞大,造成优选时间过长。为了能胜任大规模AT结构方案的综合,提出基于字符串编码的构件综合和同构判别方法。根据行星齿轮机构各构件的类型特征定义构件的字符,再将AT结构转化为字符串;... 由于4~5自由度的AT行星齿轮机构方案数量规模过于庞大,造成优选时间过长。为了能胜任大规模AT结构方案的综合,提出基于字符串编码的构件综合和同构判别方法。根据行星齿轮机构各构件的类型特征定义构件的字符,再将AT结构转化为字符串;通过分析行星排字符串中制动构件和互连构件的特征,并利用组合原理设计合理的字符串综合算法,分别实现了对行星齿轮机构和AT结构的同构判别。在对AT结构进行综合的过程中,分别剔除不满足构件约束条件的行星齿轮机构字符串和AT结构字符串。通过5个算例验证了该方法的正确性和高效性。 展开更多

关键词 行星齿轮机构 多自由度 结构综合 同构判别 字符串编码

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含移动副平面运动链机构类型综合新方法 被引量：2

8

作者 于宏朋 于宏林 《江苏冶金》 2004年第3期1-4,共4页

首次提出了利用机构的拓扑缩图.通过赋权代码表示运动链型式的新方法。同时将运动链类型综合划分为运动链赋权缩图综合、运动链副型缩图综合、运动链运动缩图综合等环节。利用含R(转动)、P(移动)副的平面机构存在的第二类消极运动副的... 首次提出了利用机构的拓扑缩图.通过赋权代码表示运动链型式的新方法。同时将运动链类型综合划分为运动链赋权缩图综合、运动链副型缩图综合、运动链运动缩图综合等环节。利用含R(转动)、P(移动)副的平面机构存在的第二类消极运动副的概念和判断方法,同构机构的概念和判别理论中的机构点边群理论,编写计算机程序推导出1～3环、1～3自由度含R、P副平面机构的所有运动链方案,其中2环、2～3自由度含R、P副平面运动链及3环、1～3自由度含R、P副平面运动链的所有类型为本文首次获得. 展开更多

关键词 机构设计 运动链类型综合 运动链拓扑缩图 同构判别

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赋权混合图的拓扑转化与同构判别 被引量：4

9

作者 罗贤海 李涛 《陶瓷学报》 CAS 北大核心 2014年第4期419-424,共6页

提出一种赋权混合图的拓扑转化方法,将混合图的顶点度、权值、无向边和有向边用不同素数进行区分,用素数构建一个描述混合图边方向的非对称矩阵S,将用素数描述的权值矩阵的元素与S矩阵元素进行相乘,将该乘积与素数重新映射,该映射下的... 提出一种赋权混合图的拓扑转化方法,将混合图的顶点度、权值、无向边和有向边用不同素数进行区分,用素数构建一个描述混合图边方向的非对称矩阵S,将用素数描述的权值矩阵的元素与S矩阵元素进行相乘,将该乘积与素数重新映射,该映射下的素数反映了赋权和混合图边方向的综合信息,从而将赋权混合图转化为赋权无向图,最后对邻接矩阵动态修改法进行推广以适用于赋权混合图的同构判别,判别实例表明该方法的有效性和可靠性。 展开更多

关键词 赋权混合图 无向边 有向边 拓扑转化 同构判别

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赋权无向图的顶点素数分类与同构判别 被引量：3

10

作者 罗贤海 王佳宁 李涛 《机械设计与研究》 CSCD 北大核心 2014年第4期17-20,共4页

运动链拓扑胚图一般是含自环和赋权的无向图,拓扑胚图的同构判别是类型综合的关键。提出了一种适用于赋权无向图顶点分类方法,将顶点度、赋权、自环分别用不同的素数区分,然后利用三者素数乘积形成顶点素数度,将素数度序列按相同元素分... 运动链拓扑胚图一般是含自环和赋权的无向图,拓扑胚图的同构判别是类型综合的关键。提出了一种适用于赋权无向图顶点分类方法,将顶点度、赋权、自环分别用不同的素数区分,然后利用三者素数乘积形成顶点素数度,将素数度序列按相同元素分组,将每组元素与素数重新建立映射,该映射关系下的素数可作为赋权无向图顶点的唯一标识,最后对邻接矩阵动态修改法进行改进,并用于运动链拓扑胚图和一般赋权无向图的同构判别,判别实例表明该方法的有效性。 展开更多

关键词 赋权无向图 顶点素数度 顶点分类 运动链 拓扑胚图 同构判别

原文传递

基于图论的多杆式栽植机构构型综合与方法研究 被引量：2

11

作者 孙良 郑广辉 +1 位作者 叶治政 俞高红 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第5期67-74,共8页

针对目前栽植机械中多杆式栽植机构构型有限的问题,借助图论型综合的方式,构建完备的多连杆栽植机构构型库。首先,在连杆机构运动链综合中,基于加权四次幂矩阵与加权最小距离矩阵的方法,获取拓扑图顶点相似特征码,根据不同顶点间特征码... 针对目前栽植机械中多杆式栽植机构构型有限的问题,借助图论型综合的方式,构建完备的多连杆栽植机构构型库。首先,在连杆机构运动链综合中,基于加权四次幂矩阵与加权最小距离矩阵的方法,获取拓扑图顶点相似特征码,根据不同顶点间特征码的唯一性,开展运动链拓扑图相似点识别与同构判别;其次,建立栽植机构构型筛选规则,利用相似点的特征实现功能点的选取,建立了6构件至9构件机构功能拓扑图图库,得到六杆一自由度构型14个,七杆二自由度构型17个,八杆一自由度构型510个,九杆二自由度构型917个;最后,在构型库中选取不同构件数下的构型进行运动学建模,优化获得适合栽植作业运动要求的新型六杆、七杆、八杆栽植机构尺寸,并进行运动仿真验证了构型综合方法的正确性,可为多样化种植机械的创新设计提供更多可选构型。 展开更多

关键词 栽植机构 运动链 相似识别 同构判别 图论

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运动链的规范化赋权拓扑胚图描述及同构判别 被引量：3

12

作者 庄坤森 《山东轻工业学院学报（自然科学版）》 CAS 2013年第1期45-50,共6页

运动链的同构判别是国际上公认的一个难点问题。本文基于运动链的拓扑结构不变性,给出赋权拓扑胚图及其相应的加权邻接矩阵来描述运动链,该表述方法简洁,紧凑。在此基础上,通过搜索求解得赋权拓扑胚图的最大特征回路,基于最大特征回路... 运动链的同构判别是国际上公认的一个难点问题。本文基于运动链的拓扑结构不变性,给出赋权拓扑胚图及其相应的加权邻接矩阵来描述运动链,该表述方法简洁,紧凑。在此基础上,通过搜索求解得赋权拓扑胚图的最大特征回路,基于最大特征回路生成唯一规范化拓扑胚图及其规范化加权邻接矩阵,并将结论用于运动链的同构识别,文中给出的实例证明了该方法的准确、简单及高效性。 展开更多

关键词 同构判别 最大特征回路 唯一规范化赋权拓扑胚图 规范化加权邻接矩阵

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多自由度行星轮系机构拓扑表示与同构判别 被引量：2

13

作者 罗贤海 涂雄英 《陶瓷学报》 CAS 北大核心 2015年第4期419-423,共5页

在多自由度行星轮系的众多设计方案中需要排除同构方案。针对多自由度行星轮系的拓扑图表示的复杂性,提出将行星轮系的基本构件用一组参数表示,将基本构件的表示参数作为拓扑图的顶点赋权,而基本构件之间的连接关系用另外一组参数表示,... 在多自由度行星轮系的众多设计方案中需要排除同构方案。针对多自由度行星轮系的拓扑图表示的复杂性,提出将行星轮系的基本构件用一组参数表示,将基本构件的表示参数作为拓扑图的顶点赋权,而基本构件之间的连接关系用另外一组参数表示,连接关系中的参数作为拓扑图边的赋权,从而将多自由度行星轮系转化为可以完整表达多自由度行星轮系的信息的赋权无向图。最后用邻接矩阵动态修改法对多自由度行星轮系的方案进行同构判别,同构判别实例表明多自由度行星轮系机构拓扑表示方法在排除同构方案中的有效性。 展开更多

关键词 行星轮系 拓扑表示 赋权无向图 同构判别

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基于图论的自动变速器行星齿轮传动方案设计

14

作者 薛会玲 李立建 郭飞 《机械传动》 北大核心 2022年第8期78-84,共7页

建立了行星齿轮机构拓扑图模型,通过行星齿轮机构类型综合,获得部分2自由度、3自由度行星变速机构拓扑图图谱。重点介绍了在行星齿轮机构综合过程中,拓扑图同构判别和刚性子链判别方法。按照一定的转换规则,将行星齿轮机构拓扑图转化为... 建立了行星齿轮机构拓扑图模型,通过行星齿轮机构类型综合,获得部分2自由度、3自由度行星变速机构拓扑图图谱。重点介绍了在行星齿轮机构综合过程中,拓扑图同构判别和刚性子链判别方法。按照一定的转换规则,将行星齿轮机构拓扑图转化为标准拓扑图形式,再将标准拓扑图转换成运动简图,得到部分双行星排、三行星排齿轮传动方案。 展开更多

关键词 自动变速器 行星齿轮传动 方案设计 同构判别 刚性子链判别

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多级行星齿轮机构的图形符号表示及同构判别

15

作者 王均刚 杨士男 +1 位作者 刘燕德 墨蕊娜 《机械设计与制造》 北大核心 2022年第8期43-46,共4页

针对多级行星齿轮机构的构型综合过程中,其拓扑模型元素符号的不确定性及同构判别困难的问题。基于图论理论,首先根据行星齿轮传动机构的结构特点,提出了更加完善的拓扑图表示方法和演化规则,建立了行星齿轮机构与邻接矩阵的一一对应关... 针对多级行星齿轮机构的构型综合过程中,其拓扑模型元素符号的不确定性及同构判别困难的问题。基于图论理论,首先根据行星齿轮传动机构的结构特点,提出了更加完善的拓扑图表示方法和演化规则,建立了行星齿轮机构与邻接矩阵的一一对应关系;然后以单级行星齿轮机构为基础,将多个单级行星齿轮机构的邻接矩阵经过一系列运算转化为多级行星齿轮机构的邻接矩阵,通过拓扑反演得到多级行星齿轮机构的构型方案;最后将多级行星齿轮机构的邻接矩阵转化为Hamming矩阵,利用Hamming矩阵的性质判断多级行星齿轮机构的拓扑构型方案之间是否同构。新拓扑模型的优点在于能够使行星齿轮机构的结构特征信息、各构件的区分度更加明确,易于在计算机上实现多级行星齿轮机构的构型设计与同构判别,为多级行星齿轮传动机构的创新和优化设计奠定了基础。 展开更多

关键词 多级行星齿轮机构 拓扑模型 构型分析 同构判别

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基于线性方程组右端向量修改的拓扑图同构判别 被引量：1

16

作者 罗贤海 《中国科技论文》 CAS 北大核心 2015年第5期608-612,共5页

为了提高拓扑图同构判别速度,借助邻接矩阵动态修改法的拓扑图同构判别思想,即利用素数对拓扑图顶点动态赋值以获得线性方程组解向量的改变,从而找到拓扑图同构的映射关系。为进一步减少计算量,简化判别过程,提出保持邻接矩阵不变,仅修... 为了提高拓扑图同构判别速度,借助邻接矩阵动态修改法的拓扑图同构判别思想,即利用素数对拓扑图顶点动态赋值以获得线性方程组解向量的改变,从而找到拓扑图同构的映射关系。为进一步减少计算量,简化判别过程,提出保持邻接矩阵不变,仅修改线性方程组右端向量以获得解向量的改变的方法,给出了该方法的初步理论依据。与邻接矩阵动态修改法相比,该方法无须重新形成邻接矩阵,在每次右端向量修改中省去了形成邻接矩阵的运算量,且判别算法变得更为简单。拓扑图同构判别实例表明,该方法有效、可靠。 展开更多

关键词 拓扑图 线性方程组 右端向量修改 同构判别

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运动链同构判别的最少步数序列法研究

17

作者 刘炀 许河山 王艳玲 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2019年第11期1676-1681,共6页

提出用素数刻画机构构件间的运动副,并得到运动链的素数权值矩阵。在此基础上用改进的Floyd算法得到任意两个顶点间走最少步数的最小权值连乘积矩阵,并按一定规则排序。由此映射关系反映了唯一的机构运动链的相互关系,给出两个机构运动... 提出用素数刻画机构构件间的运动副,并得到运动链的素数权值矩阵。在此基础上用改进的Floyd算法得到任意两个顶点间走最少步数的最小权值连乘积矩阵,并按一定规则排序。由此映射关系反映了唯一的机构运动链的相互关系,给出两个机构运动链同构的充分必要条件,建立了运动链同构判别的新方法。该方法也适用于一般的无向图的同构判别。最后通过判别实例表明该方法准确、简单且易于在计算机实现,同构判别的解决为机构综合与分析奠定了基础。 展开更多

关键词 素数权值矩阵 FLOYD算法 运动链 同构判别

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拓扑图同构判别的动力学响应法

18

作者 罗贤海 王智慧 《景德镇学院学报》 2020年第3期44-49,65,共7页

将拓扑图顶点作为具有质量的弹性梁,图的边作为弹性元件,建立与拓扑图结构等价的线性动力系统,利用有限元法形成线性系统振动方程。提出基于线性系统动力响应的拓扑图同构判别新方法:1、对图的边两个顶点的初始坐标进行修改,利用线性振... 将拓扑图顶点作为具有质量的弹性梁,图的边作为弹性元件,建立与拓扑图结构等价的线性动力系统,利用有限元法形成线性系统振动方程。提出基于线性系统动力响应的拓扑图同构判别新方法:1、对图的边两个顶点的初始坐标进行修改,利用线性振动系统的特征值和特征向量,得到对初始坐标的自由振动位移响应;2、对图的边两个顶点的简谐力进行修改,利用动柔度矩阵计算强迫振动位移响应;3、对图的边两个顶点对应的弹性梁参数或边的对应的弹性系数进行修改,求解线性方程组得到强迫振动位移响应。在同构判别过程中修改相关参数,其位移响应可以建立两个同构图的顶点映射关系。该方法的算法复杂度为多项式,判别结果表明该方法的有效性。 展开更多

关键词 拓扑图 线性动力系统 振动运动方程 动力学响应 两点修改 同构判别

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闭环机构关联杆组中基本连杆排列组合的确定

19

作者 王莹 路懿 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第5期130-136,共7页

针对含冗余约束和被动自由度的闭环机构,解决其关联杆组中基本连杆的排列组合问题。采用Matlab程序,求解关联杆组中基本连杆的数目,确定基本连杆的组合形式。该方法与决策树方法相比,避免了数据的遗漏。同一关联杆组中基本连杆排列方式... 针对含冗余约束和被动自由度的闭环机构,解决其关联杆组中基本连杆的排列组合问题。采用Matlab程序,求解关联杆组中基本连杆的数目,确定基本连杆的组合形式。该方法与决策树方法相比,避免了数据的遗漏。同一关联杆组中基本连杆排列方式同构,推导出的拓扑胚图同构。提出选择性插入方法解决基本连杆的同构排列问题,通过程序实现,证明该方法能减少运算量,节省运算时间。举实例说明程序自动生成有效基本连杆排列方式的应用过程。结果表明,所提出的运算方法能在进行闭环机构拓扑胚图综合之前,清除同构的基本连杆排列方式,保证后续推导的拓扑胚图的有效性,同时便于在计算机上实现,提高自动化程度。 展开更多

关键词 基本连杆 排列组合 同构判别 拓扑胚图

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