本文關(guān)鍵詞：2-DOF柔性微動平臺的拓撲優(yōu)化設(shè)計

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【摘要】：采用拓撲優(yōu)化方法在給定設(shè)計區(qū)域內(nèi)尋求材料的最佳分布,以獲得布局合理的2-DOF微動平臺新構(gòu)型。在考慮平臺所受載荷的情況下,采用變密度法及連續(xù)體柔性結(jié)構(gòu)互能與應(yīng)變能的比值法,建立了平臺單自由度方向上的拓撲優(yōu)化目標函數(shù),并基于線性加權(quán)法建立了2-DOF平臺的多目標拓撲優(yōu)化數(shù)學模型,通過對所建模型求解,得到了具有對稱雙圓弧柔性薄板式彈性單元體的2-DOF微動平臺的新構(gòu)型。對平臺的靜動態(tài)特性進行了有限元分析及實驗測試,結(jié)果表明:在150 V驅(qū)動電壓作用下,x、y方向的位移分別為16.7μm、15.46μm,位移耦合分別為0.47μm、0.50μm,x、y方向的固有頻率均為1.725 k Hz,在20 N階躍輸入力作用下,x、y方向的響應(yīng)時間均約為13 ms。
【作者單位】： 寧波大學機械工程與力學學院;首信自動化信息技術(shù)有限公司;
【關(guān)鍵詞】： 微動平臺 并聯(lián)柔性結(jié)構(gòu) 拓撲優(yōu)化 有限元分析 特性測試
【基金】：國家自然科學基金資助項目(51175271) 教育部留學回國人員科研啟動基金資助項目 浙江省高等學校中青年學科帶頭人學術(shù)攀登項目(Pd2013091)
【分類號】：TH122
【正文快照】： 微動平臺是一種行程小(小于1 mm)、定位精度和位移分辨率高的微定位機構(gòu)。它在精密和超精密加工中,可用來實現(xiàn)微進給或誤差補償;在精密測量中,可用來實現(xiàn)微調(diào)節(jié);在掃描隧道顯微鏡中,通過與微探針相結(jié)合,可測量微結(jié)構(gòu)的形貌[1-3]。柔性結(jié)構(gòu)微動平臺是通過其彈性單元體的彈性變

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本文編號：879904