平面3-RPR全柔顺并联机构的构型拓扑优化设计

发布时间：2018-10-08 09:06

【摘要】：基于并联机构的微分运动学输入与输出之间位移矢量微分映射关系,通过建立平面3-RPR型全柔顺并联机构的拓扑优化模型(SIMP插值模型),运用优化准则法(OC算法)进行优化求解,并采用Heaviside过滤技术对棋盘格现象进行抑制和处理。结合二次插值法对拓扑优化后得到的模型进行曲线拟合,并在Solid Works中三维建模,将模型导入Hyperworks中二次网格划分并进行静力学分析与对比,结果表明:基于映射关系所得出的拓扑优化构型与传统并联机构构型具有相同的运动特性,结构更加简洁、轻便,该方法为此类平面全柔顺并联机构构型综合方面提供理论参考依据。
[Abstract]:Based on the displacement vector differential mapping relationship between input and output of differential kinematics of parallel mechanism, the topological optimization model (SIMP interpolation model) of planar 3-RPR type fully compliant parallel mechanism is established, and the optimization criterion method (OC algorithm) is used to solve the problem. Heaviside filtering technology is used to suppress and deal with the checkerboard phenomenon. Combined with the quadratic interpolation method, the curve fitting of the optimized model is carried out, and the 3D model is modeled in Solid Works, then the model is imported into the Hyperworks to divide the quadratic grid, and the static analysis and comparison are carried out. The results show that the topology optimized configuration based on the mapping relation has the same kinematic characteristics as the traditional parallel mechanism configuration, and the structure is simpler and lighter. The method provides a theoretical reference for the configuration synthesis of this kind of planar fully compliant 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(51165009,51105077) 中国博士后科学基金(2013M541874) 江西省自然科学基金重点资助项目(20142BAB206019) 江西省教育厅科技计划项目(GJJ14422) 江西省科技厅-江西省自然科学基金(20151BAB206034)
【分类号】：TH112

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本文编号：2256203