本文關鍵詞：基于響應面法的交叉簧片鉸鏈微位移機構優(yōu)化設計

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【摘要】：為提升一種新型交叉簧片柔性微位移機構的動力學性能,采用響應曲面優(yōu)化分析對微位移結構參數(shù)進行多目標優(yōu)化設計。首先建立機構的FEA參數(shù)化模型,分析機構的工作原理,利用ANSYS對微位移機構進行動力學分析;確定微位移機構的性能指標參數(shù);采用內(nèi)切中心復合設計法建立響應曲面模型,確定優(yōu)化設計參數(shù);以交叉鉸鏈簧片厚度作為優(yōu)化設計變量,前三階頻率作為目標函數(shù),微位移剛度作為約束函數(shù),采用非線性二次規(guī)劃算法建立多目標參數(shù)優(yōu)化模型,在優(yōu)化推薦的三個最優(yōu)解中進行修正,得到最終的設計方案。比較優(yōu)化前后微位移機構的性能指標,在機構剛度不變的情況下,一階頻率提升80%,二、三階頻率提升4%。研究得出以下結論,簧片厚度對微位移機構動力學性能影響呈正相關,且不同節(jié)點處簧片厚度影響不同,采用該優(yōu)化設計方案有效提升了機構的動力學性能。
【作者單位】： 中國科學院大學;中國科學院上海技術物理研究所;中國科學院紅外探測與成像技術重點實驗室;
【基金】：國家自然科學基金(40776100)
【分類號】：TH112
【正文快照】： 0引言微位移機構主要工作在高精密運動場合,在空間精密光束指向、深空光通信、超精密加工與測量以及微機械制造等領域[1-3]有廣泛應用,它可以提供微米、納米量級的運動輸出。由于其具有體積小、運動精度高、響應速度快、動態(tài)性能好等特性要求,傳統(tǒng)的接觸式運動副已不能滿足。

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本文編號：1202607