Anforderungsgerechte Optimierung von Hexapod-Strukturen für Werkzeugmaschinen mit Hilfe genetischer Algorithmen:
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| Veröffentlicht: |
Stuttgart
Inst. für Werkzeugmaschinen Univ. Stuttgart
2007
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| Schriftenreihe: | Konstruktion und Fertigung
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| adam_text | ANFORDERUNGSGERECHTE OPTIMIERUNG VON HEXAPOD-STRUKTUREN FUER
WERKZEUGMASCHINEN MIT HILFE GENETISCHER ALGORITHMEN VON DER FAKULTAET
MASCHINENBAU DER UNIVERSITAET STUTTGART ZUR ERLANGUNG DER WUERDE EINES
DOKTOR-INGENIEURS (DR.-ING.) GENEHMIGTE ABHANDLUNG VON DIPL.-ING.
IGNACIO ESTEBAN GEBORENJN MADRID HAUPTBERICHTER: UNIV.-PROF. DR.-ING.
DR. H. C. MULT. UWE HEISEL MITBERICHTER: UNIV.-PROF. DR.-ING. ALEXANDER
VERL TAG DER EINREICHUNG: 17.10.2006 TAG DER MUENDLICHEN PRUEFUNG:
23.07.2007 INSTITUT FUER WERKZEUGMASCHINEN (IFW) DER UNIVERSITAET
STUTTGART 2007 INHALTSVERZEICHNIS INHALTSVERZEICHNIS INHALTSVERZEICHNIS
I FORMELZEICHEN UND ABKUERZUNGEN IV KLEINBUCHSTABEN IV GROSSBUCHSTABEN V
GRIECHISCHE BUCHSTABEN VII ABKUERZUNGEN VHI ABSTRACT IX 1 EINLEITUNG 1
1.1 GRUNDLAGEN DER PARALLELKINEMATIK 1 1.2 SCHWIERIGKEITEN BEI DER
AUSLEGUNG UND DER OPTIMIERUNG VON PKM-STRUKTUREN 5 1.3 ZIELSETZUNG 9 2
STAND DER TECHNIK 10 2.1 UEBERBLICK UEBER PKM-MASCHINEN 10 2.2 VERFAHREN
ZUR OPTIMIERUNG VON PKM-STRUKTUREN 17 3 AUSLEGUNG- UND
OPTIMIERUNGSPROZESS 23 3.1 WECHSELWIRKUNG ZWISCHEN STRUKTURGEOMETRIE
UND-EIGENSCHAFTEN 23 3.2 STRUKTURBESCHREIBUNG 25 3.2.1
POSITIONSBESCHREIBUNG 25 3.2.2 KOORDINATENUMRECHNUNG 27 3.2.3
STRUKTURPARAMETRISIERUNG 30 3.3 AUSLEGUNGSVERFAHREN 31 4 BEWERTUNG VON
HEXAPOD-STRUKTUREN 33 4.1 HEXAPOD-STRUKTUREN ALS MEHRKOERPERSYSTEM 33 4.2
KINEMATISCHE EIGENSCHAFTEN 37 4.3 STATISCHE STEIFIGKEIT 37 4.3.1
KRAEFTEVERTEILUNG 37 4.3.2 SYSTEMSTEIFLGKEIT 39 INHALTSVERZEICHNIS 4.3.3
BEWERTUNG DES STATISCHEN VERHALTENS 40 4.3.4 HOMOGENITAET DER STEIFIGKEIT
UND UEBERTRAGUNGSGUETE 42 4.3.5 SINGULARITAETEN 43 4.4 DYNAMISCHES
VERHALTEN 44 4.4.1 LINEARES MODELL ZUR BERECHNUNG DES DYNAMISCHEN
VERHALTENS VON HEXAPOD-STRUKTUREN 44 4.4.2 DYNAMISCHES VERHALTEN VON
HEXAPOD-STRUKTUREN 48 4.4.3 ENTWICKLUNG EINES DYNAMISCHEN MODELLS AUF
BASIS DER FE-FORMULIERUNG.. 52 5 OPTIMIERUNGSVERFAHREN 62 5.1 GENETISCHE
ALGORITHMEN 63 5.2 SYSTEMPARAMETER 65 5.3 GENERIERUNGSVERFAHREN 68 5.4
KONSTRUIERBARKEIT UND GEWAEHRLEISTUNG DES ARBEITSRAUMS. 70 5.5
ZIELFUNKTION DER OPTIMIERUNG 72 5.5.1 KINEMATISCHE UND STATISCHE
EIGENSCHAFTEN 72 5.5.2 DYNAMISCHE EIGENSCHAFTEN 73 5.6 ABTASTUNG DES
ARBEITSRAUMS UND AUSLEGUNGSKRITERIUM... 79 5.6.1 ABTASTUNG DES
ARBEITSRAUMS 79 5.6.2 DEFINITION DES KONSTRUKTIONSKRITERIUMS 81 5.7
ZUSAMMENFASSUNG 81 6 UNTERSUCHUNG DER OPTIMIERUNGSMOEGLICHKEITEN VON
HEXAPOD-STRUKTUREN 83 6.1 OPTIMIERUNG DER GEOMETRISCHEN ZIELFUNKTIONEN
84 6.1.1 KINEMATISCHE OPTIMIERUNG 84 6.1.2 STATISCHE OPTIMIERUNG 87
6.1.3 OPTIMIERUNG DER UEBERTRAGUNGSGUETE 90 6.2 OPTIMIERUNG DER
MECHANISCHEN ZIELFUNKTIONEN 95 6.3 MODIFIZIERUNG DER GEOMETRISCHEN
ZIELFUNKTIONEN 104 6.4 BAUARTORIENTIERTE OPTIMIERUNG 108 6.5
SCHLUSSFOLGERUNG 114 INHALTSVERZEICHNIS III 7 ANALYSE DER ANFORDERUNGEN
AN PKM-KOMPONENTEN UND DER MECHANISCHEN GRENZEN VON HEXAPOD-STRUKTUREN
116 7.1 ANFORDERUNGEN AN MASCHINEN MIT PARALLELKINEMATIK 117 7.2
ANFORDERUNGEN AN DIE PKM-KOMPONENTEN 127 7.2.1 STREBENDIMENSIONEN 127
7.2.2 STREBENSTEIFIGKEIT 129 7.2.3 STREBENQUERSCHNITT 132 7.2.4
ANTRIEBSANFORDERUNGEN 133 7.2.5 GELENKENANFORDERUNGEN 13 7 7.3
ZUSAMMENFASSUNG. 139 8 ZUSAMMENFASSUNG 140 9 LITERATURVERZEICHNIS 144
|
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ANFORDERUNGSGERECHTE OPTIMIERUNG VON HEXAPOD-STRUKTUREN FUER
WERKZEUGMASCHINEN MIT HILFE GENETISCHER ALGORITHMEN VON DER FAKULTAET
MASCHINENBAU DER UNIVERSITAET STUTTGART ZUR ERLANGUNG DER WUERDE EINES
DOKTOR-INGENIEURS (DR.-ING.) GENEHMIGTE ABHANDLUNG VON DIPL.-ING.
IGNACIO ESTEBAN GEBORENJN MADRID HAUPTBERICHTER: UNIV.-PROF. DR.-ING.
DR. H. C. MULT. UWE HEISEL MITBERICHTER: UNIV.-PROF. DR.-ING. ALEXANDER
VERL TAG DER EINREICHUNG: 17.10.2006 TAG DER MUENDLICHEN PRUEFUNG:
23.07.2007 INSTITUT FUER WERKZEUGMASCHINEN (IFW) DER UNIVERSITAET
STUTTGART 2007 INHALTSVERZEICHNIS INHALTSVERZEICHNIS INHALTSVERZEICHNIS
I FORMELZEICHEN UND ABKUERZUNGEN IV KLEINBUCHSTABEN IV GROSSBUCHSTABEN V
GRIECHISCHE BUCHSTABEN VII ABKUERZUNGEN VHI ABSTRACT IX 1 EINLEITUNG 1
1.1 GRUNDLAGEN DER PARALLELKINEMATIK 1 1.2 SCHWIERIGKEITEN BEI DER
AUSLEGUNG UND DER OPTIMIERUNG VON PKM-STRUKTUREN 5 1.3 ZIELSETZUNG 9 2
STAND DER TECHNIK 10 2.1 UEBERBLICK UEBER PKM-MASCHINEN 10 2.2 VERFAHREN
ZUR OPTIMIERUNG VON PKM-STRUKTUREN 17 3 AUSLEGUNG- UND
OPTIMIERUNGSPROZESS 23 3.1 WECHSELWIRKUNG ZWISCHEN STRUKTURGEOMETRIE
UND-EIGENSCHAFTEN 23 3.2 STRUKTURBESCHREIBUNG 25 3.2.1
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UND UEBERTRAGUNGSGUETE 42 4.3.5 SINGULARITAETEN 43 4.4 DYNAMISCHES
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HEXAPOD-STRUKTUREN 48 4.4.3 ENTWICKLUNG EINES DYNAMISCHEN MODELLS AUF
BASIS DER FE-FORMULIERUNG. 52 5 OPTIMIERUNGSVERFAHREN 62 5.1 GENETISCHE
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KONSTRUIERBARKEIT UND GEWAEHRLEISTUNG DES ARBEITSRAUMS. 70 5.5
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EIGENSCHAFTEN 72 5.5.2 DYNAMISCHE EIGENSCHAFTEN 73 5.6 ABTASTUNG DES
ARBEITSRAUMS UND AUSLEGUNGSKRITERIUM. 79 5.6.1 ABTASTUNG DES
ARBEITSRAUMS 79 5.6.2 DEFINITION DES KONSTRUKTIONSKRITERIUMS 81 5.7
ZUSAMMENFASSUNG 81 6 UNTERSUCHUNG DER OPTIMIERUNGSMOEGLICHKEITEN VON
HEXAPOD-STRUKTUREN 83 6.1 OPTIMIERUNG DER GEOMETRISCHEN ZIELFUNKTIONEN
84 6.1.1 KINEMATISCHE OPTIMIERUNG 84 6.1.2 STATISCHE OPTIMIERUNG 87
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SCHLUSSFOLGERUNG 114 INHALTSVERZEICHNIS III 7 ANALYSE DER ANFORDERUNGEN
AN PKM-KOMPONENTEN UND DER MECHANISCHEN GRENZEN VON HEXAPOD-STRUKTUREN
116 7.1 ANFORDERUNGEN AN MASCHINEN MIT PARALLELKINEMATIK 117 7.2
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