本文選題：橢圓弧柔性鉸鏈　切入點(diǎn)：轉(zhuǎn)動(dòng)剛度　出處：《光學(xué)精密工程》2016年07期 　論文類型：期刊論文

【摘要】：本文主要研究了橢圓弧柔性鉸鏈剛度的優(yōu)化設(shè)計(jì)方法。首無,針對橢圓弧柔性鉸鏈剛度計(jì)算公式過于復(fù)雜的問題,采用冪函數(shù)非線性曲線擬合的方法,推導(dǎo)了橢圓弧柔性鉸鏈剛度的近似理論計(jì)算公式。然后,基于近似理論計(jì)算公式,分析了柔性鉸鏈的精度特性及工作時(shí)的最大應(yīng)力;采用GlobalSearch全域優(yōu)化指令和Fmincon局域優(yōu)化指令對橢圓弧柔性鉸鏈工作方向的最大剛度進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì)。最后,采用有限元仿真和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證的方法證實(shí)近似理論計(jì)算公式的適用性和優(yōu)化結(jié)果的可靠性。驗(yàn)證顯示:實(shí)驗(yàn)結(jié)果與近似理論計(jì)算結(jié)果的相對誤差小于5%,表明提出的方法不僅省去了繁雜的有限元模型建立以及計(jì)算和修改的過程,大大提高了設(shè)計(jì)效率;而且通過優(yōu)化計(jì)算可以得到橢圓弧柔性鉸鏈的最大剛度。
[Abstract]:In this paper, the optimal design method of Elliptic Arc flexure hinge stiffness is studied. For the problem that the calculation formula of Elliptic Arc flexure hinge stiffness is too complicated, the power function nonlinear curve fitting method is used. The approximate theoretical calculation formula for the stiffness of elliptical arc flexure hinge is derived. Then, based on the approximate theoretical calculation formula, the accuracy characteristics and the maximum stress of the flexure hinge are analyzed. The maximum stiffness of the working direction of elliptical arc flexure hinge is optimized by GlobalSearch global optimization instruction and Fmincon local optimization instruction. Finally, The applicability of the approximate theoretical formula and the reliability of the optimization results are verified by finite element simulation and experimental verification. The verification shows that the relative error between the experimental results and the approximate theoretical results is less than 5. The method not only eliminates the complicated process of finite element modeling, but also the calculation and modification. The design efficiency is greatly improved, and the maximum stiffness of elliptical arc flexure hinge can be obtained by optimal calculation.
【作者單位】： 中國科學(xué)院長春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所;中國科學(xué)院大學(xué);
【基金】：國家863高新技術(shù)發(fā)展資助(No.2011AA12A103) 中國地質(zhì)調(diào)查局工作項(xiàng)目支持(No.1212011120227)
【分類號(hào)】：TH122

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本文編號(hào)：1626754