椭圆弧柔性铰链研究及其在微机械中的应用

发布时间：2017-05-29 16:03

  本文关键词：椭圆弧柔性铰链研究及其在微机械中的应用，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】： 随着精细加工、生物、微电子、自适应控制等技术的发展需要,实现微小物体的微运动,微操作等微细作业技术显得愈加重要,这就推动了微机械技术的发展进步。而柔性机构由于其自身的优点,在微机械领域得到了广泛的应用,本文根据力学理论,对椭圆弧柔性铰链进行了分析,给出其转角公式以及柔度(静刚度)矩阵,建立了椭圆弧柔性铰链的有限元分析模型,通过有限元分析结果与理论计算结果的比较,验证了椭圆弧柔性铰链计算公式的准确性。 以转角与最大应力为目标建立了椭圆弧柔性铰链的多目标优化模型,引入粒子群优化算法对其进行优化,给出了优化后椭圆弧柔性铰链的结构参数。针对粒子群算法的特点,提出了一种改进的优化算法,试验验证了改进的算法在性能上得到了显著的提高。 将椭圆柔性铰链引入到微夹持机构中,建立了微夹持机构的伪刚体模型,并对其进行了力学分析,推导了输入驱动力与夹持机构输出位移之间的关系,以此为依据对夹持机构的构型进行了优化,改善了夹持机构的性能,并利用ADAMS软件和MATLAB控制工具箱实现了微夹持机构的闭合动态实时仿真分析,为柔性机构的设计提供了依据。
【关键词】：柔性机构 椭圆弧柔性铰链 粒子群优化算法 微夹持机构
【学位授予单位】：西安电子科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2007
【分类号】：TH703
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 第一章 绪论8-13
• 1.1 微型机械技术8
• 1.2 微型机械的发展现状8-10
• 1.3 微型柔性机构10-11
• 1.4 微型柔性机构的应用11-12
• 1.5 论文主要工作12-13
• 第二章 椭圆弧柔性铰链设计与研究13-26
• 2.1 柔性铰链概述13-14
• 2.2 椭圆弧柔性铰链的柔度计算14-21
• 2.2.1 绕z 轴的角变形15-17
• 2.2.2 绕y 轴的角变形17
• 2.2.3 绕x 轴的角变形17-18
• 2.2.4 沿z 轴的线变形18-19
• 2.2.5 沿y 轴的线变形19-21
• 2.2.6 沿x 轴的线变形21
• 2.3 椭圆弧柔性铰链的柔度（静刚度）矩阵21-23
• 2.4 椭圆弧柔性铰链的的有限元分析23-26
• 第三章 粒子群优化算法26-35
• 3.1 粒子群算法简介26
• 3.2 粒子群算法基本原理26-28
• 3.3 改进的粒子群优化算法28-32
• 3.3.1 非线性权值递减策略原理28-29
• 3.3.2 试验验算29-32
• 3.3.2 结论32
• 3.4 椭圆弧柔性铰链优化设计32-35
• 第四章 柔性微夹持机构设计与优化35-49
• 4.1 伪刚体模型法简介35-36
• 4.2 柔性微夹持机构原理36-37
• 4.3 微夹持机构力学分析37-38
• 4.3.1 静力学分析37-38
• 4.3.2 动力学分析38
• 4.4 微夹持机构优化设计38-42
• 4.5 驱动器的选择42-44
• 4.6 微夹持机构仿真分析44-49
• 4.6.1 ADAMS 软件概述44-45
• 4.6.2 微夹持机构建模45
• 4.6.3 微夹持机构动力学仿真分析45-46
• 4.6.4 微夹持机构闭合动态实时仿真分析46-49
• 第五章 结束语49-51
• 致谢51-52
• 参考文献52-55
• 研究成果55-56
• 附录 A56

【引证文献】

中国硕士学位论文全文数据库 前4条

1 朱明;适用于微位移机构的弹性铰链特性分析及试验研究[D];南京航空航天大学;2011年

2 董浩民;单片柔顺机构微夹钳的性能分析及控制技术的研究[D];重庆大学;2011年

3 董斌;用于成像激光雷达的线扫描振镜关键技术研究[D];国防科学技术大学;2011年

4 陈立伟;刚柔混合结构三腿六维力传感器关键技术研究[D];燕山大学;2013年

  本文关键词：椭圆弧柔性铰链研究及其在微机械中的应用，由笔耕文化传播整理发布。

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本文编号：405199