本文關(guān)鍵詞：基于拓?fù)鋬?yōu)化的柔順機(jī)構(gòu)應(yīng)力強(qiáng)度設(shè)計(jì)方法研究　出處：《東華大學(xué)》2011年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

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【摘要】：柔順機(jī)構(gòu)是一種利用構(gòu)件自身的彈性變形來(lái)完成力、運(yùn)動(dòng)和能量的傳遞與轉(zhuǎn)換的新型機(jī)構(gòu)。與傳統(tǒng)的剛性機(jī)構(gòu)相比,柔順機(jī)構(gòu)具有減少構(gòu)件數(shù)量和裝配時(shí)間、簡(jiǎn)化加工工序、無(wú)摩擦磨損和運(yùn)動(dòng)副間隙,以及能降低振動(dòng)和噪音等優(yōu)點(diǎn),成為機(jī)構(gòu)學(xué)界研究領(lǐng)域的新熱點(diǎn)�，F(xiàn)階段對(duì)柔順機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)方法分為兩種,一種是基于偽剛體模型的設(shè)計(jì)法；另一種是基于結(jié)構(gòu)拓?fù)鋬?yōu)化理論的設(shè)計(jì)方法。利用拓?fù)鋬?yōu)化理論對(duì)柔順機(jī)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí),只需給定設(shè)計(jì)域和指定輸入輸出位置,無(wú)需從一個(gè)已知的剛性機(jī)構(gòu)出發(fā),且所得的機(jī)構(gòu)具有優(yōu)化的力——位移輸入輸出關(guān)系,因而引起了人們的重視。 柔順機(jī)構(gòu)的拓?fù)鋬?yōu)化技術(shù)出現(xiàn)晚、發(fā)展快,仍存在許多難點(diǎn)和亟待研究的問(wèn)題,應(yīng)力強(qiáng)度設(shè)計(jì)就是其中之一。柔順機(jī)構(gòu)在工作中必然要承受到外界載荷的作用,結(jié)構(gòu)內(nèi)部產(chǎn)生了應(yīng)力,如果局部應(yīng)力過(guò)大,機(jī)構(gòu)就會(huì)失效,隨著柔順機(jī)構(gòu)在航空航天、MEMS和精密機(jī)械等領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用,柔順機(jī)構(gòu)強(qiáng)度設(shè)計(jì)方法的研究就顯得十分迫切。本文在學(xué)習(xí)和研究國(guó)內(nèi)外大量文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上,基于拓?fù)鋬?yōu)化理論和有限元的相關(guān)知識(shí),對(duì)柔順機(jī)構(gòu)的應(yīng)力強(qiáng)度設(shè)計(jì)方法展開(kāi)研究,主要研究?jī)?nèi)容如下： (1)考察彈性模量、設(shè)計(jì)域的厚度、外載荷和體積比的變化對(duì)優(yōu)化結(jié)構(gòu)中最大等效應(yīng)力的影響。 (2)根據(jù)體積比與結(jié)構(gòu)最大等效應(yīng)力的關(guān)系,提出了一種通過(guò)尋找合適的體積比來(lái)滿足應(yīng)力強(qiáng)度條件的方法——體積比控制法,數(shù)值算例證明了該方法的正確性和有效性。 (3)基于滿應(yīng)力設(shè)計(jì)的思想并選取單元厚度為設(shè)計(jì)變量,提出了一種在柔順機(jī)構(gòu)的拓?fù)鋬?yōu)化過(guò)程中通過(guò)控制單元厚度來(lái)滿足應(yīng)力強(qiáng)度條件的方法——單元厚度控制法,并根據(jù)工程實(shí)用性對(duì)算法進(jìn)行改進(jìn),數(shù)值算例證明了該方法的有效性和正確性。
[Abstract]:......
【學(xué)位授予單位】：東華大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2011
【分類號(hào)】：TH112

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：1350434