平面三自由度柔顺机构构型设计与性能分析

• 作者: 占旺虎
• 来源期刊: 机械科学与技术
• 学科: 工学
• 关键词: 平面柔顺机构 雅克比矩阵 多目标拓扑优化
• 年，卷（期）: 2019,（11）
• 所属期刊栏目: 精密制造与加工
• 页码范围: 1738-1744
• 页数: 7页
• 分类号: TH113
• 字数: 4683字
• 语种: 中文
• DOI: 10.13433/j.cnki.1003-8728.20190044

摘要

采用并联原型机构微分雅克比矩阵与实体各向同性材料惩罚函数法(Solid isotropic material with penalization,SIMP)相结合的拓扑优化方法,以柔度最小和低阶模态频率最大为多设计目标,建立平面三自由度柔顺机构拓扑优化模型实现拓扑优化.以拓扑优化得到的模型边界为形状优化为设计变量,对拓扑优化模型应力与末端位移约束为优化目标进行二次优化.采用增材制造方法3D打印技术对平面三自由度柔顺机构拓扑构型进行加工,并采用雷尼绍双频激光干涉仪进行测量与数据采集.实验与有限元仿真对比结果表明:采用多目标拓扑优化和形状优化组合形成二次优化,运用二次优化方法设计得到的平面三自由度柔顺并联机构,在满足机构具有很好的整体刚度要求下,拥有很高的低阶模态频率实现振动拟制,而且能够实现微纳尺度位移运动特性.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	占旺虎	广州大学机械与电气工程学院	3	0	0.0	0.0