空間3-RPC柔順并聯(lián)機構拓撲優(yōu)化設計
本文關鍵詞: -RPC柔順并聯(lián)機構 微運動矢量映射 拓撲優(yōu)化設計 靜力學仿真 出處:《組合機床與自動化加工技術》2017年09期 論文類型:期刊論文
【摘要】:為了獲得空間柔順并聯(lián)機構構型,基于傳統(tǒng)并聯(lián)機構的設計原型,采用拓撲優(yōu)化理論對空間并聯(lián)機構進行拓撲優(yōu)化設計。首先,以空間3-RPC并聯(lián)機構為研究對象,建立機構的微運動學矢量連續(xù)映射Jacobian矩陣。然后,建立空間3-RPC柔順并聯(lián)機構的拓撲優(yōu)化SIMP模型,運用優(yōu)化準則算法(Optimization Criterion)對所建立的SIMP模型求解。最后,運用曲線擬合方法對拓撲后的構型輪廓進行擬合修正,采用Solid Works軟件建立其擬合修正后的模型,進而通過Hyper Works有限元軟件對機構進行靜力學分析。仿真結果表明:與同構型的傳統(tǒng)并聯(lián)機構相比,拓撲優(yōu)化后的空間柔順并聯(lián)機構具有相同的微動特性,因而驗證了空間并聯(lián)機構的拓撲優(yōu)化設計方法的有效性。
[Abstract]:In order to obtain the configuration of spatial compliant parallel mechanism, based on the design prototype of traditional parallel mechanism, topology optimization theory is used to optimize the topology of spatial parallel mechanism. Taking the spatial 3-RPC parallel mechanism as the research object, the micro-kinematics vector continuous mapping Jacobian matrix of the mechanism is established. The topological optimization SIMP model of 3-RPC compliant parallel mechanism is established. The optimization criteria algorithm is used to solve the established SIMP model. Finally. The curve fitting method is used to modify the configuration profile after topology, and the modified model is established by Solid Works software. Then the static analysis of the mechanism is carried out by Hyper Works finite element software. The simulation results show that the mechanism is compared with the traditional parallel mechanism with the same configuration. The topology optimized spatial compliant parallel mechanism has the same fretting characteristics, which verifies the effectiveness of the topology optimization design method of the spatial parallel mechanism.
【作者單位】: 江西理工大學機電工程學院;
【基金】:國家自然科學基金資助項目(51165009,51105077) 中國博士后科學基金資助項目(2013M541874)
【分類號】:TH112
【正文快照】: 0引言精密制造是衡量一個國家制造水平高低的重要標志,目前,精密制造行業(yè)已經(jīng)在航空航天、汽車、微機電系統(tǒng)、醫(yī)療等領域得到了廣泛應用[1]。隨著科技的發(fā)展,空間柔順并聯(lián)機構的設計也在不斷地發(fā)展,對其要求也在不斷的提高。同時,面臨的挑戰(zhàn)和機遇也越來越多。從當前國內(nèi)外發(fā)
【相似文獻】
相關期刊論文 前10條
1 周立華,K H Modler,H Kerle,林松;簡介德國并聯(lián)機構之研究[J];機械設計;2001年01期
2 鄭亞青,劉雄偉;繩牽引并聯(lián)機構的研究概況與發(fā)展趨勢[J];中國機械工程;2003年09期
3 郭瑞琴;;并聯(lián)機構運動分岔與穩(wěn)定性分析[J];機械傳動;2008年02期
4 ;第三屆并聯(lián)機構的關鍵問題與未來發(fā)展方向國際會議征文通知[J];機械工程學報;2013年14期
5 ;第三屆并聯(lián)機構的關鍵問題與未來發(fā)展方向國際會議征文通知[J];機械工程學報;2013年16期
6 ;第三屆并聯(lián)機構的關鍵問題與未來發(fā)展方向國際會議征文通知[J];機械工程學報;2013年18期
7 ;第三屆并聯(lián)機構的關鍵問題與未來發(fā)展方向國際會議征文通知[J];機械工程學報;2013年17期
8 鄧嘉鳴;尹洪波;沈惠平;李菊;楊廷力;;基于方位特征集的兩轉(zhuǎn)動(0T-2R)并聯(lián)機構的型綜合及其應用[J];中國機械工程;2013年24期
9 李鷺揚,吳洪濤;并聯(lián)機構正運動學一維搜索法[J];揚州大學學報(自然科學版);2000年01期
10 楊光,文福安,魏世民;用于并聯(lián)機構位置正解的座標法[J];機械科學與技術;2001年03期
相關會議論文 前10條
1 楊東超;楊向東;劉莉;陳懇;;并聯(lián)機構的可驅(qū)動性研究[A];2007年中國機械工程學會年會論文集[C];2007年
2 張義鳳;姚郁;;六自由度并聯(lián)機構驅(qū)動速度性能優(yōu)化設計[A];中國系統(tǒng)仿真學會第五次全國會員代表大會暨2006年全國學術年會論文集[C];2006年
3 孟飛;;極限邊界搜索實現(xiàn)的并聯(lián)機構工作空間分析[A];先進制造技術論壇暨第五屆制造業(yè)自動化與信息化技術交流會論文集[C];2006年
4 范彩霞;劉宏昭;;雙驅(qū)動五自由度并聯(lián)機構型綜合[A];第9屆中國機構與機器科學應用國際會議(CCAMMS 2011)暨中國輕工機械協(xié)會科技研討會論文集[C];2011年
5 董培濤;吳學忠;;平面二自由度并聯(lián)機構工作空間分析的新方法[A];面向21世紀的生產(chǎn)工程——2001年“面向21世紀的生產(chǎn)工程”學術會議暨企業(yè)生產(chǎn)工程與產(chǎn)品創(chuàng)新專題研討會論文集[C];2001年
6 劉治志;羅玉峰;石志新;楊廷力;;一種平面三自由度并聯(lián)機構動力學分析的序單開鏈法[A];第十一屆全國非線性振動學術會議暨第八屆全國非線性動力學和運動穩(wěn)定性學術會議論文摘要集[C];2007年
7 榮輝;丁洪生;張同莊;;一種空間三自由度并聯(lián)機構的震動力平衡[A];第十三屆全國機構學學術研討會論文集[C];2002年
8 宋方臻;宋波;;平面并聯(lián)機構與磁懸浮控制電主軸耦合系統(tǒng)的瞬態(tài)響應分析[A];中國自動化學會控制理論專業(yè)委員會A卷[C];2011年
9 鄭相周;羅友高;賓鴻贊;;移動型3-UPU并聯(lián)機構靜態(tài)穩(wěn)定性分析[A];2006年湖北省博士論壇——先進制造技術與制造裝備論文集[C];2006年
10 張建軍;李為民;李穎;高峰;;一種新型正交結構6-PPPS并聯(lián)機構及其運動學解耦性研究[A];第十四屆全國機構學學術研討會暨第二屆海峽兩岸機構學學術交流會論文集[C];2004年
相關博士學位論文 前10條
1 毛秉毅;閉環(huán)和并聯(lián)機構拓撲胚圖理論與應用[D];燕山大學;2015年
2 丁建;六自由度并聯(lián)機構精度分析及其綜合方法研究[D];哈爾濱工業(yè)大學;2015年
3 徐東濤;基于動力學分析的改進型Delta并聯(lián)機構運動可靠性建模技術[D];東北大學;2015年
4 紀志飛;3-SPS張拉整體并聯(lián)機構的構型綜合與運動性能分析及能量采集研究[D];西安電子科技大學;2015年
5 曹文熬;空間多環(huán)耦合機構數(shù)字化構型綜合理論[D];燕山大學;2014年
6 葉偉;一類可重構并聯(lián)機構的結構設計方法與運動學分析[D];北京交通大學;2016年
7 汪從哲;多轉(zhuǎn)動自由度并聯(lián)機構的結構創(chuàng)新設計與應用研究[D];北京交通大學;2016年
8 張秀禮;一類含復合驅(qū)動及約束分支少自由度并聯(lián)機構理論研究[D];燕山大學;2016年
9 田體先;計及阻尼影響的六自由度并聯(lián)機構模態(tài)空間設計及控制[D];哈爾濱工業(yè)大學;2015年
10 侯志利;基于五桿機構的可重構并聯(lián)機構設計方法與實驗研究[D];中北大學;2017年
相關碩士學位論文 前10條
1 趙世培;并聯(lián)機構的人機交互式裝配實現(xiàn)及運動性能自動分析[D];燕山大學;2015年
2 郭萌萌;重力作用下被動過約束并聯(lián)機構受力與虛擬仿真分析[D];燕山大學;2015年
3 盧芹芹;三維平移并聯(lián)機構型綜合與性能分析[D];燕山大學;2015年
4 周莎莎;少自由度過約束并聯(lián)機構研究[D];河北工程大學;2015年
5 吳靜;被動鉸為球鉸的二自由度平移并聯(lián)機構的分析與設計[D];南京理工大學;2015年
6 李雅瓊;3-RCU型并聯(lián)機構結構尺寸優(yōu)化及運動特性分析[D];江西理工大學;2015年
7 何俊;液壓冗余驅(qū)動并聯(lián)機構的上平臺振動抑制方法研究[D];哈爾濱工業(yè)大學;2015年
8 袁欣;并聯(lián)髖關節(jié)試驗機彈性動力學及振動控制分析[D];中國礦業(yè)大學;2015年
9 穆成龍;一種三自由度索并聯(lián)機構的分析與控制系統(tǒng)研究[D];電子科技大學;2014年
10 范宇超;三自由度并聯(lián)機構控制系統(tǒng)研發(fā)[D];黑龍江大學;2015年
,本文編號:1446592
本文鏈接:http://sikaile.net/jixiegongchenglunwen/1446592.html