本文選題：橢圓弧柔性鉸鏈　切入點：轉(zhuǎn)動剛度　出處：《光學(xué)精密工程》2016年07期 　論文類型：期刊論文

【摘要】：本文主要研究了橢圓弧柔性鉸鏈剛度的優(yōu)化設(shè)計方法。首無,針對橢圓弧柔性鉸鏈剛度計算公式過于復(fù)雜的問題,采用冪函數(shù)非線性曲線擬合的方法,推導(dǎo)了橢圓弧柔性鉸鏈剛度的近似理論計算公式。然后,基于近似理論計算公式,分析了柔性鉸鏈的精度特性及工作時的最大應(yīng)力;采用GlobalSearch全域優(yōu)化指令和Fmincon局域優(yōu)化指令對橢圓弧柔性鉸鏈工作方向的最大剛度進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計。最后,采用有限元仿真和實驗驗證的方法證實近似理論計算公式的適用性和優(yōu)化結(jié)果的可靠性。驗證顯示:實驗結(jié)果與近似理論計算結(jié)果的相對誤差小于5%,表明提出的方法不僅省去了繁雜的有限元模型建立以及計算和修改的過程,大大提高了設(shè)計效率;而且通過優(yōu)化計算可以得到橢圓弧柔性鉸鏈的最大剛度。
[Abstract]:In this paper, the optimal design method of Elliptic Arc flexure hinge stiffness is studied. For the problem that the calculation formula of Elliptic Arc flexure hinge stiffness is too complicated, the power function nonlinear curve fitting method is used. The approximate theoretical calculation formula for the stiffness of elliptical arc flexure hinge is derived. Then, based on the approximate theoretical calculation formula, the accuracy characteristics and the maximum stress of the flexure hinge are analyzed. The maximum stiffness of the working direction of elliptical arc flexure hinge is optimized by GlobalSearch global optimization instruction and Fmincon local optimization instruction. Finally, The applicability of the approximate theoretical formula and the reliability of the optimization results are verified by finite element simulation and experimental verification. The verification shows that the relative error between the experimental results and the approximate theoretical results is less than 5. The method not only eliminates the complicated process of finite element modeling, but also the calculation and modification. The design efficiency is greatly improved, and the maximum stiffness of elliptical arc flexure hinge can be obtained by optimal calculation.
【作者單位】： 中國科學(xué)院長春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所;中國科學(xué)院大學(xué);
【基金】：國家863高新技術(shù)發(fā)展資助(No.2011AA12A103) 中國地質(zhì)調(diào)查局工作項目支持(No.1212011120227)
【分類號】：TH122

【相似文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 陳貴敏,賈建援,劉小院,勾燕潔;柔性鉸鏈精度特性研究[J];儀器儀表學(xué)報;2004年S2期

2 曹鋒;孟祥華;焦宗夏;王少萍;;基于撓曲線方程的柔性鉸鏈轉(zhuǎn)動柔度公式推導(dǎo)[J];現(xiàn)代機(jī)械;2005年06期

3 李媛;張衛(wèi)民;張之敬;葉鑫;;三種常見典型柔性鉸鏈的非線性分析[J];機(jī)械工程師;2007年05期

4 張景柱;徐誠;趙彥峻;;新型柔性鉸鏈的柔度計算[J];工程力學(xué);2008年11期

5 ;功能型廣義柔性鉸鏈的分析與設(shè)計[J];機(jī)械工程學(xué)報;2010年24期

6 周曉林;崔長彩;范偉;傅師偉;葉瑞芳;;柔性鉸鏈的3種模型計算和分析[J];機(jī)械設(shè)計;2011年05期

7 吳鷹飛,周兆英;柔性鉸鏈的設(shè)計計算[J];工程力學(xué);2002年06期

8 張群明;柔性鉸鏈放大機(jī)構(gòu)的研制[J];機(jī)床與液壓;2003年06期

9 吳鷹飛,周兆英;柔性鉸鏈轉(zhuǎn)動剛度計算公式的推導(dǎo)[J];儀器儀表學(xué)報;2004年01期

10 朱強,趙則祥,蔣莊德;采用概率法進(jìn)行柔性鉸鏈的設(shè)計和分析[J];機(jī)械科學(xué)與技術(shù);2004年11期

相關(guān)會議論文 前1條

1 趙相國;周泗忠;江波;;雙晶單色器中柔性鉸鏈的設(shè)計與分析[A];2012年西部光子學(xué)學(xué)術(shù)會議論文摘要集[C];2012年

相關(guān)博士學(xué)位論文 前1條

1 劉小院;基于柔性鉸鏈通用模型的柔性位移放大機(jī)構(gòu)建模方法研究[D];西安電子科技大學(xué);2014年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 李世峻;柔性鉸鏈靜動力學(xué)、疲勞壽命及可靠性分析研究[D];西安電子科技大學(xué);2006年

2 杜文婷;典型柔性鉸鏈和柔順機(jī)構(gòu)疲勞性能及損傷識別研究[D];華南理工大學(xué);2011年

3 林容周;典型柔性鉸鏈及其杠桿型柔順機(jī)構(gòu)的理論與實驗研究[D];華南理工大學(xué);2013年

4 王嘉璐;柔性鉸鏈機(jī)構(gòu)最大應(yīng)力計算方法研究[D];西安電子科技大學(xué);2014年

5 羅維;二自由度柔性鉸鏈連桿機(jī)構(gòu)的設(shè)計方法與綜合特性研究[D];中北大學(xué);2012年

6 馬亞坤;基于拉彎柔性鉸鏈的二級微位移放大機(jī)構(gòu)[D];西安電子科技大學(xué);2014年

7 劉青;柔性鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)變形分析及仿真[D];蘭州理工大學(xué);2011年

8 薄中陽;柔性鉸鏈的疲勞壽命評估方法研究[D];西安電子科技大學(xué);2014年

9 肖圣龍;倒圓角直梁型柔性鉸鏈疲勞壽命分析與研究[D];廣東工業(yè)大學(xué);2014年

10 史若沖;精密柔性并聯(lián)指向機(jī)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計與系統(tǒng)研制[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2013年

，

本文編號：1626754