柔顺机构在输入输出方向容易产生非期望方向的寄生运动,不利于机构的驱动和运动控制。为解决此问题,该文提出了一种考虑寄生运动的柔顺机构拓扑优化方法。基于固体各向同性材料惩罚模型(Solid isotropic material with penalization,SI...柔顺机构在输入输出方向容易产生非期望方向的寄生运动,不利于机构的驱动和运动控制。为解决此问题,该文提出了一种考虑寄生运动的柔顺机构拓扑优化方法。基于固体各向同性材料惩罚模型(Solid isotropic material with penalization,SIMP)方法,将寄生运动引入目标函数,其中旋转运动使用两点的平动位移差值进行表示。考虑寄生运动和输出位移的性能关系,结合权重因子将多目标转换成单目标,建立了柔顺机构的拓扑优化模型。采用Heaviside函数进行密度过滤,并利用优化准则法(Optimality criteria,OC)进行求解。以输入端低寄生运动的柔顺放大机构设计为例,给出了3种不同情况下的拓扑优化结果。并利用ANSYS Workbench对优化机构进行有限元仿真分析,验证了该方法的有效性。展开更多
文摘柔顺机构在输入输出方向容易产生非期望方向的寄生运动,不利于机构的驱动和运动控制。为解决此问题,该文提出了一种考虑寄生运动的柔顺机构拓扑优化方法。基于固体各向同性材料惩罚模型(Solid isotropic material with penalization,SIMP)方法,将寄生运动引入目标函数,其中旋转运动使用两点的平动位移差值进行表示。考虑寄生运动和输出位移的性能关系,结合权重因子将多目标转换成单目标,建立了柔顺机构的拓扑优化模型。采用Heaviside函数进行密度过滤,并利用优化准则法(Optimality criteria,OC)进行求解。以输入端低寄生运动的柔顺放大机构设计为例,给出了3种不同情况下的拓扑优化结果。并利用ANSYS Workbench对优化机构进行有限元仿真分析,验证了该方法的有效性。
