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空间3-RPC柔顺并联机构拓扑优化设计
被引量:
2
1
作者
杜海堂
张荣兴
《组合机床与自动化加工技术》
北大核心
2017年第9期31-34,39,共5页
为了获得空间柔顺并联机构构型,基于传统并联机构的设计原型,采用拓扑优化理论对空间并联机构进行拓扑优化设计。首先,以空间3-RPC并联机构为研究对象,建立机构的微运动学矢量连续映射Jacobian矩阵。然后,建立空间3-RPC柔顺并联机构的...
为了获得空间柔顺并联机构构型,基于传统并联机构的设计原型,采用拓扑优化理论对空间并联机构进行拓扑优化设计。首先,以空间3-RPC并联机构为研究对象,建立机构的微运动学矢量连续映射Jacobian矩阵。然后,建立空间3-RPC柔顺并联机构的拓扑优化SIMP模型,运用优化准则算法(Optimization Criterion)对所建立的SIMP模型求解。最后,运用曲线拟合方法对拓扑后的构型轮廓进行拟合修正,采用Solid Works软件建立其拟合修正后的模型,进而通过Hyper Works有限元软件对机构进行静力学分析。仿真结果表明:与同构型的传统并联机构相比,拓扑优化后的空间柔顺并联机构具有相同的微动特性,因而验证了空间并联机构的拓扑优化设计方法的有效性。
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关键词
3
-rpc
柔顺并联机构
微运动矢量映射
拓扑优化设计
静力学仿真
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职称材料
3-RPC型柔顺并联机构结构设计
2
作者
孙慧
《机械设计与制造》
北大核心
2018年第5期71-74,共4页
针对目前并联机构精度低,无法满足高精度要求的现状,提出对传统并联机构进行优化设计。首先,以传统并联机构构型3-RPC为基础建立微分运动矢量映射关系Jacobian矩阵。建立空间3-RPC柔顺并联机构的拓扑优化SIMP模型并运用OC算法求解,将实...
针对目前并联机构精度低,无法满足高精度要求的现状,提出对传统并联机构进行优化设计。首先,以传统并联机构构型3-RPC为基础建立微分运动矢量映射关系Jacobian矩阵。建立空间3-RPC柔顺并联机构的拓扑优化SIMP模型并运用OC算法求解,将实体模型导入有限元软件中进行拓扑优化设计。其次,在Ossmouth中对优化好的构型进行过滤及光顺处理并导出进行二次建模。最后,运用曲线拟合方法对拓扑后的构型轮廓进行拟合修正,采用Solid Works软件建立其拟合修正后的模型,进而通过Hyper Works有限元软件对机构进行静力学分析。仿真结果表明:与同构型的传统并联机构相比,拓扑优化后的空间柔顺并联机构具有相同的微动特性,因而验证了空间并联机构的拓扑优化设计方法的有效性。
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关键词
3
-rpc
柔顺并联机构
微运动矢量映射
拓扑优化设计
静力学仿真
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职称材料
3-RPC型柔顺并联机构结构设计
3
作者
孙慧
《机械设计与制造》
北大核心
2018年第4期65-67,71,共4页
针对目前并联机构精度低,无法满足高精度要求的现状,提出对传统并联机构进行优化设计。首先,以传统并联机构构型3-RPC为基础建立微分运动矢量映射关系Jacobian矩阵。建立空间3-RPC柔顺并联机构的拓扑优化SIMP模型并运用OC算法求解,将实...
针对目前并联机构精度低,无法满足高精度要求的现状,提出对传统并联机构进行优化设计。首先,以传统并联机构构型3-RPC为基础建立微分运动矢量映射关系Jacobian矩阵。建立空间3-RPC柔顺并联机构的拓扑优化SIMP模型并运用OC算法求解,将实体模型导入有限元软件中进行拓扑优化设计。其次,在Ossmouth中对优化好的构型进行过滤及光顺处理并导出进行二次建模。最后,运用曲线拟合方法对拓扑后的构型轮廓进行拟合修正,采用Solid Works软件建立其拟合修正后的模型,进而通过Hyper Works有限元软件对机构进行静力学分析。仿真结果表明:与同构型的传统并联机构相比,拓扑优化后的空间柔顺并联机构具有相同的微动特性,因而验证了空间并联机构的拓扑优化设计方法的有效性。
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关键词
3
-rpc
柔顺并联机构
微运动矢量映射
拓扑优化设计
静力学仿真
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职称材料
3-PUS-PU柔顺并联机构运动学分析与优化设计
被引量:
7
4
作者
周亚杰
李仕华
+1 位作者
徐奇
张凤奎
《农业机械学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022年第9期417-424,共8页
提出一种具有高精度、高刚度的3-PUS-PU柔顺并联机构,并对该机构进行运动学分析及优化设计。根据柔性铰链结构与机构间几何关系,对3-PUS-PU柔顺并联机构的运动原理进行阐述,并分析了该机构运动特性。采用空间闭环矢量法建立机构的运动...
提出一种具有高精度、高刚度的3-PUS-PU柔顺并联机构,并对该机构进行运动学分析及优化设计。根据柔性铰链结构与机构间几何关系,对3-PUS-PU柔顺并联机构的运动原理进行阐述,并分析了该机构运动特性。采用空间闭环矢量法建立机构的运动学模型,对机构的输入-输出关系和速度特性进行了分析。基于力学理论,通过求解柔性铰链的极限转角,对机构的工作空间进行分析。根据机构的工作要求,提出定位精度指标和紧凑性指标,并进一步分析机构几何尺寸参数对其性能指标的影响。基于提出的性能指标,采用粒子群优化算法对机构的结构尺寸参数进行优化设计。结果表明,相比优化前,优化后的柔顺并联机构的定位精度提高25%,紧凑性提高81%,机构整体运动性能有了较大的提升,为后续样机研制提供了参考依据。
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关键词
3
-PUS-PU
柔顺并联机构
运动性能
粒子群算法
优化设计
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职称材料
四种不同柔性铰链的三自由度微定位平台性能比较
被引量:
13
5
作者
胡俊峰
徐贵阳
《机械设计与制造》
北大核心
2014年第2期127-129,共3页
为了研究柔性铰链形式对微定位平台性能的影响,对正圆、椭圆、直角和三角柔性铰链的三自由度平台的静态和动态特性进行比较分析。采用有限元软件ANSYS对其特性进行比较分析,分析结果可得如下结论:不同平台的柔度有较大的差别,直角铰链...
为了研究柔性铰链形式对微定位平台性能的影响,对正圆、椭圆、直角和三角柔性铰链的三自由度平台的静态和动态特性进行比较分析。采用有限元软件ANSYS对其特性进行比较分析,分析结果可得如下结论:不同平台的柔度有较大的差别,直角铰链平台柔度最大,三角铰链平台最小,正圆和椭圆柔性铰链柔度相近;铰链形式对平台运动性能有较大的影响,直角柔性铰链平台相对于其他平台具有更小的转角;不同铰链平台在各个方向的位移灵敏度存在差异,圆形铰链平台在各个方向具有更高的灵敏度;柔性铰链形式对平台的固有频率影响较大,直角铰链平台固有频率最小,三角铰链平台最大,正圆柔性铰链和椭圆柔性铰链柔度相近。综合不同柔性铰链平台的性能发现圆形铰链平台具有较好的综合性能。
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关键词
微定位平台
柔度
3
-RRR柔顺并联机构
灵敏度
性能比较
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职称材料
题名
空间3-RPC柔顺并联机构拓扑优化设计
被引量:
2
1
作者
杜海堂
张荣兴
机构
江西理工大学机电工程学院
出处
《组合机床与自动化加工技术》
北大核心
2017年第9期31-34,39,共5页
基金
国家自然科学基金资助项目(51165009
51105077)
中国博士后科学基金资助项目(2013M541874)
文摘
为了获得空间柔顺并联机构构型,基于传统并联机构的设计原型,采用拓扑优化理论对空间并联机构进行拓扑优化设计。首先,以空间3-RPC并联机构为研究对象,建立机构的微运动学矢量连续映射Jacobian矩阵。然后,建立空间3-RPC柔顺并联机构的拓扑优化SIMP模型,运用优化准则算法(Optimization Criterion)对所建立的SIMP模型求解。最后,运用曲线拟合方法对拓扑后的构型轮廓进行拟合修正,采用Solid Works软件建立其拟合修正后的模型,进而通过Hyper Works有限元软件对机构进行静力学分析。仿真结果表明:与同构型的传统并联机构相比,拓扑优化后的空间柔顺并联机构具有相同的微动特性,因而验证了空间并联机构的拓扑优化设计方法的有效性。
关键词
3
-rpc
柔顺并联机构
微运动矢量映射
拓扑优化设计
静力学仿真
Keywords
3-rpc compliant parallel mechanism
micro-motion vector mapping
topology optimization design
static simulation
分类号
TH112 [机械工程—机械设计及理论]
TG659 [金属学及工艺—金属切削加工及机床]
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职称材料
题名
3-RPC型柔顺并联机构结构设计
2
作者
孙慧
机构
武汉工程大学邮电与信息工程学院
出处
《机械设计与制造》
北大核心
2018年第5期71-74,共4页
文摘
针对目前并联机构精度低,无法满足高精度要求的现状,提出对传统并联机构进行优化设计。首先,以传统并联机构构型3-RPC为基础建立微分运动矢量映射关系Jacobian矩阵。建立空间3-RPC柔顺并联机构的拓扑优化SIMP模型并运用OC算法求解,将实体模型导入有限元软件中进行拓扑优化设计。其次,在Ossmouth中对优化好的构型进行过滤及光顺处理并导出进行二次建模。最后,运用曲线拟合方法对拓扑后的构型轮廓进行拟合修正,采用Solid Works软件建立其拟合修正后的模型,进而通过Hyper Works有限元软件对机构进行静力学分析。仿真结果表明:与同构型的传统并联机构相比,拓扑优化后的空间柔顺并联机构具有相同的微动特性,因而验证了空间并联机构的拓扑优化设计方法的有效性。
关键词
3
-rpc
柔顺并联机构
微运动矢量映射
拓扑优化设计
静力学仿真
Keywords
3-rpc compliant parallel mechanism
Micro-Motion Vector Mapping
Topology Optimization Design
Static Simulation
分类号
TH16 [机械工程—机械制造及自动化]
TH112 [机械工程—机械设计及理论]
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职称材料
题名
3-RPC型柔顺并联机构结构设计
3
作者
孙慧
机构
武汉工程大学邮电与信息工程学院
出处
《机械设计与制造》
北大核心
2018年第4期65-67,71,共4页
文摘
针对目前并联机构精度低,无法满足高精度要求的现状,提出对传统并联机构进行优化设计。首先,以传统并联机构构型3-RPC为基础建立微分运动矢量映射关系Jacobian矩阵。建立空间3-RPC柔顺并联机构的拓扑优化SIMP模型并运用OC算法求解,将实体模型导入有限元软件中进行拓扑优化设计。其次,在Ossmouth中对优化好的构型进行过滤及光顺处理并导出进行二次建模。最后,运用曲线拟合方法对拓扑后的构型轮廓进行拟合修正,采用Solid Works软件建立其拟合修正后的模型,进而通过Hyper Works有限元软件对机构进行静力学分析。仿真结果表明:与同构型的传统并联机构相比,拓扑优化后的空间柔顺并联机构具有相同的微动特性,因而验证了空间并联机构的拓扑优化设计方法的有效性。
关键词
3
-rpc
柔顺并联机构
微运动矢量映射
拓扑优化设计
静力学仿真
Keywords
3-rpc compliant parallel mechanism
Micro-Motion Vector Mapping
Topology Optimization Design
Static Simulation
分类号
TH16 [机械工程—机械制造及自动化]
TH112 [机械工程—机械设计及理论]
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职称材料
题名
3-PUS-PU柔顺并联机构运动学分析与优化设计
被引量:
7
4
作者
周亚杰
李仕华
徐奇
张凤奎
机构
燕山大学河北省并联机器人与机电系统实验室
燕山大学机械工程学院
出处
《农业机械学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022年第9期417-424,共8页
基金
国家自然科学基金项目(51775475)
河北省军民融合项目(2020B030)
文摘
提出一种具有高精度、高刚度的3-PUS-PU柔顺并联机构,并对该机构进行运动学分析及优化设计。根据柔性铰链结构与机构间几何关系,对3-PUS-PU柔顺并联机构的运动原理进行阐述,并分析了该机构运动特性。采用空间闭环矢量法建立机构的运动学模型,对机构的输入-输出关系和速度特性进行了分析。基于力学理论,通过求解柔性铰链的极限转角,对机构的工作空间进行分析。根据机构的工作要求,提出定位精度指标和紧凑性指标,并进一步分析机构几何尺寸参数对其性能指标的影响。基于提出的性能指标,采用粒子群优化算法对机构的结构尺寸参数进行优化设计。结果表明,相比优化前,优化后的柔顺并联机构的定位精度提高25%,紧凑性提高81%,机构整体运动性能有了较大的提升,为后续样机研制提供了参考依据。
关键词
3
-PUS-PU
柔顺并联机构
运动性能
粒子群算法
优化设计
Keywords
3
-PUS-PU
compliant
parallel
mechanism
s
performance of the kinematics
particle swarm algorithm
optimal design
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
四种不同柔性铰链的三自由度微定位平台性能比较
被引量:
13
5
作者
胡俊峰
徐贵阳
机构
江西理工大学机电工程学院
出处
《机械设计与制造》
北大核心
2014年第2期127-129,共3页
基金
国家自然科学基金资助项目(51265016)
江西省教育厅科技项(GJJ12358)
+1 种基金
江西省科学基金资助项目(20122BAB216029)
江西理工大学科研基金项目(jxxj12050)
文摘
为了研究柔性铰链形式对微定位平台性能的影响,对正圆、椭圆、直角和三角柔性铰链的三自由度平台的静态和动态特性进行比较分析。采用有限元软件ANSYS对其特性进行比较分析,分析结果可得如下结论:不同平台的柔度有较大的差别,直角铰链平台柔度最大,三角铰链平台最小,正圆和椭圆柔性铰链柔度相近;铰链形式对平台运动性能有较大的影响,直角柔性铰链平台相对于其他平台具有更小的转角;不同铰链平台在各个方向的位移灵敏度存在差异,圆形铰链平台在各个方向具有更高的灵敏度;柔性铰链形式对平台的固有频率影响较大,直角铰链平台固有频率最小,三角铰链平台最大,正圆柔性铰链和椭圆柔性铰链柔度相近。综合不同柔性铰链平台的性能发现圆形铰链平台具有较好的综合性能。
关键词
微定位平台
柔度
3
-RRR柔顺并联机构
灵敏度
性能比较
Keywords
Micro Positioning Stage
Compliance
3
-RPR
compliant
parallel
mechanism
Sensitivity
PerformanceComparison
分类号
TH16 [机械工程—机械制造及自动化]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
空间3-RPC柔顺并联机构拓扑优化设计
杜海堂
张荣兴
《组合机床与自动化加工技术》
北大核心
2017
2
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职称材料
2
3-RPC型柔顺并联机构结构设计
孙慧
《机械设计与制造》
北大核心
2018
0
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职称材料
3
3-RPC型柔顺并联机构结构设计
孙慧
《机械设计与制造》
北大核心
2018
0
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职称材料
4
3-PUS-PU柔顺并联机构运动学分析与优化设计
周亚杰
李仕华
徐奇
张凤奎
《农业机械学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022
7
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职称材料
5
四种不同柔性铰链的三自由度微定位平台性能比较
胡俊峰
徐贵阳
《机械设计与制造》
北大核心
2014
13
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职称材料
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