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考虑输出刚度不确定性的柔顺机构拓扑优化设计
被引量：
3
1
作者
占金青
李翼丰
+1 位作者
朱本亮
刘敏
《农业机械学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023年第1期412-418,共7页
为了降低机构性能对输出刚度不确定因素的敏感程度,提出一种考虑输出刚度不确定性的柔顺机构拓扑优化设计方法。采用区间模型描述输出刚度的不确定性,利用多项式混沌展开式(Polynomial chaos expansion, PCE)和Smolyak稀疏网格积分法计...
为了降低机构性能对输出刚度不确定因素的敏感程度,提出一种考虑输出刚度不确定性的柔顺机构拓扑优化设计方法。采用区间模型描述输出刚度的不确定性,利用多项式混沌展开式(Polynomial chaos expansion, PCE)和Smolyak稀疏网格积分法计算随机响应统计矩,以机构输出位移的期望值最大化和标准差最小化为目标函数,以机构结构体积为约束,建立考虑输出刚度不确定性的柔顺机构稳健性拓扑优化模型,采用移动渐近线优化算法更新设计变量。夹持器和咬合机构数值算例验证提出设计方法的有效性,与确定性拓扑优化结果比较,稳健性拓扑优化设计获得的柔顺机构构型有所不同,机构的输出位移标准差减小,有效地降低机构对输出刚度不确定性的敏感程度。随着加权系数增大,获得的柔顺机构输出位移标准差和期望值减小。随着不确定输出刚度幅值增大,获得的柔顺机构输出位移标准差增大,并且输出位移期望值有所减小。
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关键词
柔顺机构
输出刚度不确定性
拓扑优化
多项式混沌展开式
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职称材料
题名
考虑输出刚度不确定性的柔顺机构拓扑优化设计
被引量：
3
1
作者
占金青
李翼丰
朱本亮
刘敏
机构
华东交通大学载运工具与装备教育部重点实验室
华南理工大学广东省精密装备与制造技术重点实验室
出处
《农业机械学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023年第1期412-418,共7页
基金
国家自然科学基金项目(52065019、52165002、51665011)
江西省自然科学基金项目(20202BAB204015、20202ACBL214013)
江西省研究生创新专项资金项目(YC2021-S463)。
文摘
为了降低机构性能对输出刚度不确定因素的敏感程度,提出一种考虑输出刚度不确定性的柔顺机构拓扑优化设计方法。采用区间模型描述输出刚度的不确定性,利用多项式混沌展开式(Polynomial chaos expansion, PCE)和Smolyak稀疏网格积分法计算随机响应统计矩,以机构输出位移的期望值最大化和标准差最小化为目标函数,以机构结构体积为约束,建立考虑输出刚度不确定性的柔顺机构稳健性拓扑优化模型,采用移动渐近线优化算法更新设计变量。夹持器和咬合机构数值算例验证提出设计方法的有效性,与确定性拓扑优化结果比较,稳健性拓扑优化设计获得的柔顺机构构型有所不同,机构的输出位移标准差减小,有效地降低机构对输出刚度不确定性的敏感程度。随着加权系数增大,获得的柔顺机构输出位移标准差和期望值减小。随着不确定输出刚度幅值增大,获得的柔顺机构输出位移标准差增大,并且输出位移期望值有所减小。
关键词
柔顺机构
输出刚度不确定性
拓扑优化
多项式混沌展开式
Keywords
compliant mechanisms
uncertainties of output stiffness
topology optimization
polynomial chaos expansion
分类号
TH112 [机械工程—机械设计及理论]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
考虑输出刚度不确定性的柔顺机构拓扑优化设计
占金青
李翼丰
朱本亮
刘敏
《农业机械学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023
3
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