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深切口椭圆柔性铰链优化设计

深切口椭圆柔性铰链优化设计

Optimization design of deep-notch elliptical flexure hinges

Optimization design of deep-notch elliptical flexure hinges

doi:
10.3788/OPE.20152301.0206
摘要:
考虑深切口椭圆形柔性铰链比其他常用的柔性铰链更适用于具有大行程要求的柔性机构,本文对其进行了优化设计.建立了深切口椭圆形柔性铰链的刚度模型,探讨了结构参数对其转动刚度的影响.分析了深切口椭圆柔性铰链的柔度矩阵,利用Newton-cotes求积公式简化了柔度系数的计算,在此基础上构建了多目标加权优化模型,利用模糊优化设计方法对各结构参数进行了优化设计.优化结果表明:绕Z轴旋转的角位移提高了16.72%;绕Y轴旋转角位移下降了16.01%;沿X轴、y轴和Z轴产生的线位移分别下降了10%、29.33%和51.84%.数据显示:经过优化的柔性铰链在所期望的Z轴方向上的转动能力得到了提高,同时抑制了其他方向上的运动能力,从而提高了柔性铰链的整体运动精度和结构柔度,可用于高精密、大行程光波导封装定位平台.
作者 卢倩 黄卫清 王寅 孙梦馨
Author: LU Qian HUANG Wei-qing WANG Yin SUN Meng-xin
作者单位 南京航空航天大学机械结构力学及控制国家重点实验室,江苏南京,210016
期 刊: 光学精密工程 ISTIC EI SCI PKU CSSCI
Journal: Optics and Precision Engineering
年,卷(期) 2015, 23(1)
分类号 TH132
关键词: 椭圆柔性铰链 知识脉络 深切口 知识脉络 刚度模型 知识脉络 柔度矩阵 知识脉络 多目标优化 知识脉络 模糊优化 知识脉络
Keywords: elliptical flexure hinge deep-notch stiffness model flexibility matrix multi-objective optimization fuzzy optimization
机标分类号
基金项目 国家自然科学基金资助项目,江苏高校优势学科建设工程基金
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