空间3-RPC柔顺并联机构拓扑优化设计

发布时间：2018-01-20 03:07

  本文关键词： -RPC柔顺并联机构 微运动矢量映射 拓扑优化设计 静力学仿真　出处：《组合机床与自动化加工技术》2017年09期 　论文类型：期刊论文

【摘要】：为了获得空间柔顺并联机构构型,基于传统并联机构的设计原型,采用拓扑优化理论对空间并联机构进行拓扑优化设计。首先,以空间3-RPC并联机构为研究对象,建立机构的微运动学矢量连续映射Jacobian矩阵。然后,建立空间3-RPC柔顺并联机构的拓扑优化SIMP模型,运用优化准则算法(Optimization Criterion)对所建立的SIMP模型求解。最后,运用曲线拟合方法对拓扑后的构型轮廓进行拟合修正,采用Solid Works软件建立其拟合修正后的模型,进而通过Hyper Works有限元软件对机构进行静力学分析。仿真结果表明:与同构型的传统并联机构相比,拓扑优化后的空间柔顺并联机构具有相同的微动特性,因而验证了空间并联机构的拓扑优化设计方法的有效性。
[Abstract]:In order to obtain the configuration of spatial compliant parallel mechanism, based on the design prototype of traditional parallel mechanism, topology optimization theory is used to optimize the topology of spatial parallel mechanism. Taking the spatial 3-RPC parallel mechanism as the research object, the micro-kinematics vector continuous mapping Jacobian matrix of the mechanism is established. The topological optimization SIMP model of 3-RPC compliant parallel mechanism is established. The optimization criteria algorithm is used to solve the established SIMP model. Finally. The curve fitting method is used to modify the configuration profile after topology, and the modified model is established by Solid Works software. Then the static analysis of the mechanism is carried out by Hyper Works finite element software. The simulation results show that the mechanism is compared with the traditional parallel mechanism with the same configuration. The topology optimized spatial compliant parallel mechanism has the same fretting characteristics, which verifies the effectiveness of the topology optimization design method of the spatial parallel mechanism.
【作者单位】： 江西理工大学机电工程学院;
【基金】：国家自然科学基金资助项目(51165009,51105077) 中国博士后科学基金资助项目(2013M541874)
【分类号】：TH112
【正文快照】： 0引言精密制造是衡量一个国家制造水平高低的重要标志,目前,精密制造行业已经在航空航天、汽车、微机电系统、医疗等领域得到了广泛应用[1]。随着科技的发展,空间柔顺并联机构的设计也在不断地发展,对其要求也在不断的提高。同时,面临的挑战和机遇也越来越多。从当前国内外发

【相似文献】

相关期刊论文 前10条

1 周立华,K H Modler,H Kerle,林松;简介德国并联机构之研究[J];机械设计;2001年01期

2 郑亚青,刘雄伟;绳牵引并联机构的研究概况与发展趋势[J];中国机械工程;2003年09期

3 郭瑞琴;;并联机构运动分岔与稳定性分析[J];机械传动;2008年02期

4 ;第三届并联机构的关键问题与未来发展方向国际会议征文通知[J];机械工程学报;2013年14期

5 ;第三届并联机构的关键问题与未来发展方向国际会议征文通知[J];机械工程学报;2013年16期

6 ;第三届并联机构的关键问题与未来发展方向国际会议征文通知[J];机械工程学报;2013年18期

7 ;第三届并联机构的关键问题与未来发展方向国际会议征文通知[J];机械工程学报;2013年17期

8 邓嘉鸣;尹洪波;沈惠平;李菊;杨廷力;;基于方位特征集的两转动(0T-2R)并联机构的型综合及其应用[J];中国机械工程;2013年24期

9 李鹭扬,吴洪涛;并联机构正运动学一维搜索法[J];扬州大学学报(自然科学版);2000年01期

10 杨光,文福安,魏世民;用于并联机构位置正解的座标法[J];机械科学与技术;2001年03期

相关会议论文 前10条

1 杨东超;杨向东;刘莉;陈恳;;并联机构的可驱动性研究[A];2007年中国机械工程学会年会论文集[C];2007年

2 张义凤;姚郁;;六自由度并联机构驱动速度性能优化设计[A];中国系统仿真学会第五次全国会员代表大会暨2006年全国学术年会论文集[C];2006年

3 孟飞;;极限边界搜索实现的并联机构工作空间分析[A];先进制造技术论坛暨第五届制造业自动化与信息化技术交流会论文集[C];2006年

4 范彩霞;刘宏昭;;双驱动五自由度并联机构型综合[A];第9届中国机构与机器科学应用国际会议（CCAMMS 2011）暨中国轻工机械协会科技研讨会论文集[C];2011年

5 董培涛;吴学忠;;平面二自由度并联机构工作空间分析的新方法[A];面向21世纪的生产工程——2001年“面向21世纪的生产工程”学术会议暨企业生产工程与产品创新专题研讨会论文集[C];2001年

6 刘治志;罗玉峰;石志新;杨廷力;;一种平面三自由度并联机构动力学分析的序单开链法[A];第十一届全国非线性振动学术会议暨第八届全国非线性动力学和运动稳定性学术会议论文摘要集[C];2007年

7 荣辉;丁洪生;张同庄;;一种空间三自由度并联机构的震动力平衡[A];第十三届全国机构学学术研讨会论文集[C];2002年

8 宋方臻;宋波;;平面并联机构与磁悬浮控制电主轴耦合系统的瞬态响应分析[A];中国自动化学会控制理论专业委员会A卷[C];2011年

9 郑相周;罗友高;宾鸿赞;;移动型3-UPU并联机构静态稳定性分析[A];2006年湖北省博士论坛——先进制造技术与制造装备论文集[C];2006年

10 张建军;李为民;李颖;高峰;;一种新型正交结构6-PPPS并联机构及其运动学解耦性研究[A];第十四届全国机构学学术研讨会暨第二届海峡两岸机构学学术交流会论文集[C];2004年

相关博士学位论文 前10条

1 毛秉毅;闭环和并联机构拓扑胚图理论与应用[D];燕山大学;2015年

2 丁建;六自由度并联机构精度分析及其综合方法研究[D];哈尔滨工业大学;2015年

3 徐东涛;基于动力学分析的改进型Delta并联机构运动可靠性建模技术[D];东北大学;2015年

4 纪志飞;3-SPS张拉整体并联机构的构型综合与运动性能分析及能量采集研究[D];西安电子科技大学;2015年

5 曹文熬;空间多环耦合机构数字化构型综合理论[D];燕山大学;2014年

6 叶伟;一类可重构并联机构的结构设计方法与运动学分析[D];北京交通大学;2016年

7 汪从哲;多转动自由度并联机构的结构创新设计与应用研究[D];北京交通大学;2016年

8 张秀礼;一类含复合驱动及约束分支少自由度并联机构理论研究[D];燕山大学;2016年

9 田体先;计及阻尼影响的六自由度并联机构模态空间设计及控制[D];哈尔滨工业大学;2015年

10 侯志利;基于五杆机构的可重构并联机构设计方法与实验研究[D];中北大学;2017年

相关硕士学位论文 前10条

1 赵世培;并联机构的人机交互式装配实现及运动性能自动分析[D];燕山大学;2015年

2 郭萌萌;重力作用下被动过约束并联机构受力与虚拟仿真分析[D];燕山大学;2015年

3 卢芹芹;三维平移并联机构型综合与性能分析[D];燕山大学;2015年

4 周莎莎;少自由度过约束并联机构研究[D];河北工程大学;2015年

5 吴静;被动铰为球铰的二自由度平移并联机构的分析与设计[D];南京理工大学;2015年

6 李雅琼;3-RCU型并联机构结构尺寸优化及运动特性分析[D];江西理工大学;2015年

7 何俊;液压冗余驱动并联机构的上平台振动抑制方法研究[D];哈尔滨工业大学;2015年

8 袁欣;并联髋关节试验机弹性动力学及振动控制分析[D];中国矿业大学;2015年

9 穆成龙;一种三自由度索并联机构的分析与控制系统研究[D];电子科技大学;2014年

10 范宇超;三自由度并联机构控制系统研发[D];黑龙江大学;2015年

，

本文编号：1446592