一移两转平板折展柔性铰链的建模及优化

• 作者: 丁锐 刘凯 周睿 曹毅 葛姝翌
• 来源期刊: 浙江大学学报（工学版）
• 学科: 工学
• 关键词: 平板折展机构(LEMs) 一移两转柔性铰链 等效刚度 灵敏度分析 参数优化
• 年，卷（期）: 2017,（12）
• 所属期刊栏目: 机械与动力工程
• 页码范围: 2399-2407
• 页数: 9页
• 分类号: TH122
• 字数: 5656字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3785/j.issn.1008-973X.2017.12.012

摘要

为提高平板折展机构(LEMs)的灵活性,提出一种一移两转三自由度平板折展柔性铰链.综合考虑各柔性片段的变形特点,设计一移两转平板折展柔性铰链的外形结构;利用等效弹簧模型推导该铰链沿x轴、y轴方向的转动等效刚度及沿x轴方向的移动等效刚度的理论计算模型,并通过设计实例的理论计算结果和仿真分析结果对比,验证刚度计算模型的正确性;探讨各结构参数对3种等效刚度的影响灵敏度;以提高铰链的转动性能和移动性能为目标,构建一移两转平板折展柔性铰链的多目标加权优化模型,并利用基于罚函数的粒子群算法对各结构参数进行优化.结果表明:优化后的一移两转平板折展柔性铰链的各项性能都有较大提升,优化模型具备可行性.