隨著工業(yè)的發(fā)展,機(jī)電設(shè)備的精度以及動(dòng)態(tài)性能的要求越來越高,這給機(jī)械設(shè)計(jì)工程師的設(shè)計(jì)工作帶來了難題。即使最有設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)的工程師也不能在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中設(shè)計(jì)出超過自身“經(jīng)驗(yàn)”的結(jié)構(gòu),或者將結(jié)構(gòu)的動(dòng)態(tài)性能定量的在設(shè)計(jì)中有所體現(xiàn)。優(yōu)化設(shè)計(jì)的方法則克服了這些方面的問題,可以在設(shè)計(jì)之初就將設(shè)備的動(dòng)態(tài)性能考慮進(jìn)來從而縮短產(chǎn)品開發(fā)周期,降低成本。 結(jié)構(gòu)優(yōu)化是用來提高零部件材料應(yīng)用的有效性和應(yīng)力的合理分布,拓?fù)鋬?yōu)化是結(jié)構(gòu)優(yōu)化最重要的組成部分。通過機(jī)構(gòu)拓?fù)鋬?yōu)化,改進(jìn)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)能夠提高結(jié)構(gòu)的性能,減輕結(jié)構(gòu)的重量或者兼而有之�？紤]結(jié)構(gòu)優(yōu)化的優(yōu)化設(shè)計(jì)過程可以大大的縮短產(chǎn)品的開發(fā)周期以及節(jié)省產(chǎn)品的開發(fā)成本。 目前國(guó)內(nèi)的針對(duì)結(jié)構(gòu)拓?fù)鋬?yōu)化的研究主要還是基于單個(gè)零件的優(yōu)化設(shè)計(jì),但是即是最好的零件也不能保證其能夠組成最佳的系統(tǒng),所以基于整機(jī)性能的拓?fù)鋬?yōu)化策略就顯得很必要。 基于此本論文提出了一種基于整機(jī)性能優(yōu)化的拓?fù)鋬?yōu)化策略。并將其應(yīng)用在兩個(gè)不同領(lǐng)域中,在兩者的設(shè)計(jì)過程中,結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)技術(shù)為改進(jìn)結(jié)構(gòu)靜、動(dòng)態(tài)性能,降低結(jié)構(gòu)質(zhì)量等提供了強(qiáng)有力的工具。在前一個(gè)應(yīng)用中,優(yōu)化設(shè)計(jì)過程應(yīng)用在LED半導(dǎo)體封裝中最關(guān)鍵也是最基本的結(jié)構(gòu)—XY平臺(tái)的設(shè)計(jì)中,再設(shè)計(jì)過程中討論了模型建立,網(wǎng)格劃分,約束設(shè)置等方面的問題。提出了一種基于整機(jī)性能作為評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)的結(jié)構(gòu)優(yōu)化方式。在后者中,優(yōu)化了六自由度工業(yè)機(jī)器人,在滿足結(jié)構(gòu)要求的前提下,最大程度上增加了結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度,剛度和固有頻率,同時(shí)降低了結(jié)構(gòu)的質(zhì)量。驗(yàn)證試驗(yàn)證明經(jīng)過優(yōu)化的兩個(gè)結(jié)構(gòu)靜動(dòng)態(tài)性能均優(yōu)于初始設(shè)計(jì),從而證明了結(jié)構(gòu)優(yōu)化技術(shù)的有效性和價(jià)值。
【學(xué)位單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2009
【中圖分類】：TH122
【文章目錄】：
ABSTRACT
摘要
ACKNOWLEDGEMENTS
CHAPTER 1 INTRODUCTION AND MOTIVATION
    1.1 Background
    1.2 Work of this dissertation
CHAPTER 2 STRUCTURAL OPTIMIZATION RESEARCH BASED ON THE SIMP METHOD
    2.1 Topology optimization
    2.2 The SIMP method
    2.3 Summary
CHAPTER 3 OPTIMAL DESIGNS FOR THE COMPONENTS OF THE NEW XY STAGE
    3.1 The optimal design process
    3.2 Optimizing the Thrusters
    3.3 Optimizing the bridge
    3.4 Summary
CHAPTER 4 A 6 DOF MANIPULATOR TOPOLOGY OPTIMIZATION
    4.1 Introduction
    4.2 Modal analysis
    4.3 Key Components Analysis and Optimization
    4.4 Summary
CHAPTER 5 CONCLUSION
    5.1 Conclusion
    5.2 Future research
REFERENCES
PUBLICATIONS

【參考文獻(xiàn)】

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