基于响应面法的交叉簧片铰链微位移机构优化设计

发布时间：2017-11-19 06:18

  本文关键词：基于响应面法的交叉簧片铰链微位移机构优化设计

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【摘要】：为提升一种新型交叉簧片柔性微位移机构的动力学性能,采用响应曲面优化分析对微位移结构参数进行多目标优化设计。首先建立机构的FEA参数化模型,分析机构的工作原理,利用ANSYS对微位移机构进行动力学分析;确定微位移机构的性能指标参数;采用内切中心复合设计法建立响应曲面模型,确定优化设计参数;以交叉铰链簧片厚度作为优化设计变量,前三阶频率作为目标函数,微位移刚度作为约束函数,采用非线性二次规划算法建立多目标参数优化模型,在优化推荐的三个最优解中进行修正,得到最终的设计方案。比较优化前后微位移机构的性能指标,在机构刚度不变的情况下,一阶频率提升80%,二、三阶频率提升4%。研究得出以下结论,簧片厚度对微位移机构动力学性能影响呈正相关,且不同节点处簧片厚度影响不同,采用该优化设计方案有效提升了机构的动力学性能。
【作者单位】： 中国科学院大学;中国科学院上海技术物理研究所;中国科学院红外探测与成像技术重点实验室;
【基金】：国家自然科学基金(40776100)
【分类号】：TH112
【正文快照】： 0引言微位移机构主要工作在高精密运动场合,在空间精密光束指向、深空光通信、超精密加工与测量以及微机械制造等领域[1-3]有广泛应用,它可以提供微米、纳米量级的运动输出。由于其具有体积小、运动精度高、响应速度快、动态性能好等特性要求,传统的接触式运动副已不能满足。

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本文编号：1202607