本文關鍵詞：一移兩轉(zhuǎn)平板折展柔性鉸鏈的建模及優(yōu)化　出處：《浙江大學學報(工學版)》2017年12期 　論文類型：期刊論文

  更多相關文章： 平板折展機構(gòu)(LEMs) 一移兩轉(zhuǎn)柔性鉸鏈 等效剛度 靈敏度分析 參數(shù)優(yōu)化

【摘要】：為提高平板折展機構(gòu)(LEMs)的靈活性,提出一種一移兩轉(zhuǎn)三自由度平板折展柔性鉸鏈.綜合考慮各柔性片段的變形特點,設計一移兩轉(zhuǎn)平板折展柔性鉸鏈的外形結(jié)構(gòu);利用等效彈簧模型推導該鉸鏈沿x軸、y軸方向的轉(zhuǎn)動等效剛度及沿x軸方向的移動等效剛度的理論計算模型,并通過設計實例的理論計算結(jié)果和仿真分析結(jié)果對比,驗證剛度計算模型的正確性;探討各結(jié)構(gòu)參數(shù)對3種等效剛度的影響靈敏度;以提高鉸鏈的轉(zhuǎn)動性能和移動性能為目標,構(gòu)建一移兩轉(zhuǎn)平板折展柔性鉸鏈的多目標加權優(yōu)化模型,并利用基于罰函數(shù)的粒子群算法對各結(jié)構(gòu)參數(shù)進行優(yōu)化.結(jié)果表明:優(yōu)化后的一移兩轉(zhuǎn)平板折展柔性鉸鏈的各項性能都有較大提升,優(yōu)化模型具備可行性.
[Abstract]:In order to improve the flexibility of flat bending mechanism (Lems), a new flexure hinge with one shift and three degrees of freedom is proposed. The deformation characteristics of each flexible segment are considered synthetically. The shape structure of the flexure hinge of one moving and two rotating flat plate is designed. The rotational equivalent stiffness of the hinge along the x axis and the moving equivalent stiffness along the x axis are derived by using the equivalent spring model. The correctness of the stiffness calculation model is verified by comparing the theoretical results of the design examples with the results of simulation analysis. The influence of structural parameters on the sensitivity of three kinds of equivalent stiffness is discussed. In order to improve the rotation performance and mobility performance of the hinge, a multi-objective weighted optimization model is constructed. The particle swarm optimization algorithm based on penalty function is used to optimize the structural parameters. The results show that the improved properties of the flexure hinge are improved and the optimization model is feasible.
【作者單位】： 江南大學機械工程學院;江南大學江蘇省食品先進制造裝備技術重點實驗室;上海交通大學機械系統(tǒng)與振動國家重點實驗室;
【基金】：國家自然科學基金資助項目(50905075) 江蘇省“六大人才高峰”資助項目(ZBZZ-012) 機械系統(tǒng)與振動國家重點實驗室開放課題(MSV201712)
【分類號】：TH112
【正文快照】： 3.江南大學江蘇省食品先進制造裝備技術重點實驗室,江蘇無錫214122)柔順機構(gòu)是利用柔性部件的彈性變形來實現(xiàn)運動或力輸出的機構(gòu)[1],具有無摩擦、免潤滑、壽命長、精度高等優(yōu)點,適用于精密工程[2-4]、仿生機械[5-6]、智能材料結(jié)構(gòu)[7]等領域.平板折展機構(gòu)(laminaemergent mecha

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