本文關(guān)鍵詞：基于響應(yīng)面法的交叉簧片鉸鏈微位移機(jī)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)

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【摘要】：為提升一種新型交叉簧片柔性微位移機(jī)構(gòu)的動(dòng)力學(xué)性能,采用響應(yīng)曲面優(yōu)化分析對(duì)微位移結(jié)構(gòu)參數(shù)進(jìn)行多目標(biāo)優(yōu)化設(shè)計(jì)。首先建立機(jī)構(gòu)的FEA參數(shù)化模型,分析機(jī)構(gòu)的工作原理,利用ANSYS對(duì)微位移機(jī)構(gòu)進(jìn)行動(dòng)力學(xué)分析;確定微位移機(jī)構(gòu)的性能指標(biāo)參數(shù);采用內(nèi)切中心復(fù)合設(shè)計(jì)法建立響應(yīng)曲面模型,確定優(yōu)化設(shè)計(jì)參數(shù);以交叉鉸鏈簧片厚度作為優(yōu)化設(shè)計(jì)變量,前三階頻率作為目標(biāo)函數(shù),微位移剛度作為約束函數(shù),采用非線性二次規(guī)劃算法建立多目標(biāo)參數(shù)優(yōu)化模型,在優(yōu)化推薦的三個(gè)最優(yōu)解中進(jìn)行修正,得到最終的設(shè)計(jì)方案。比較優(yōu)化前后微位移機(jī)構(gòu)的性能指標(biāo),在機(jī)構(gòu)剛度不變的情況下,一階頻率提升80%,二、三階頻率提升4%。研究得出以下結(jié)論,簧片厚度對(duì)微位移機(jī)構(gòu)動(dòng)力學(xué)性能影響呈正相關(guān),且不同節(jié)點(diǎn)處簧片厚度影響不同,采用該優(yōu)化設(shè)計(jì)方案有效提升了機(jī)構(gòu)的動(dòng)力學(xué)性能。
【作者單位】： 中國(guó)科學(xué)院大學(xué);中國(guó)科學(xué)院上海技術(shù)物理研究所;中國(guó)科學(xué)院紅外探測(cè)與成像技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室;
【基金】：國(guó)家自然科學(xué)基金(40776100)
【分類號(hào)】：TH112
【正文快照】： 0引言微位移機(jī)構(gòu)主要工作在高精密運(yùn)動(dòng)場(chǎng)合,在空間精密光束指向、深空光通信、超精密加工與測(cè)量以及微機(jī)械制造等領(lǐng)域[1-3]有廣泛應(yīng)用,它可以提供微米、納米量級(jí)的運(yùn)動(dòng)輸出。由于其具有體積小、運(yùn)動(dòng)精度高、響應(yīng)速度快、動(dòng)態(tài)性能好等特性要求,傳統(tǒng)的接觸式運(yùn)動(dòng)副已不能滿足。

【相似文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：1202607