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考虑最小尺寸约束的内嵌可移动压电驱动柔顺机构拓扑优化设计
1
作者
刘敏
卢飞扬
+2 位作者
占金青
吴剑
朱本亮
《中国机械工程》
北大核心
2025年第2期255-264,共10页
为了使柔顺机构构型与压电驱动分布同时达到最优,并满足工艺制造要求,提出考虑最小尺寸约束的内嵌可移动压电驱动柔顺机构拓扑优化设计方法。采用独立点密度插值模型描述主体结构的材料分布,利用水平集函数表征任意形状的内嵌可移动压...
为了使柔顺机构构型与压电驱动分布同时达到最优,并满足工艺制造要求,提出考虑最小尺寸约束的内嵌可移动压电驱动柔顺机构拓扑优化设计方法。采用独立点密度插值模型描述主体结构的材料分布,利用水平集函数表征任意形状的内嵌可移动压电驱动器,通过结构指示函数识别实体和空相材料,采用滤波阈值技术控制主体结构的最小尺寸。同时建立非重叠约束以保证压电驱动器在优化过程中不与设计域边界发生重叠,并以柔顺机构的输出位移最大化为目标函数,建立独立点密度插值水平集联合拓扑优化模型,利用移动渐近线法求解拓扑优化问题。数值算例证明所提方法可以有效地同时优化主体结构和压电驱动器的位置分布,并满足最小尺寸要求。
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关键词
柔顺机构
拓扑优化
压电驱动
最小尺寸约束
可移动组件
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职称材料
考虑混合约束的柔顺机构拓扑优化设计
被引量：
7
2
作者
占金青
王云涛
+1 位作者
刘敏
朱本亮
《振动与冲击》
EI
CSCD
北大核心
2022年第4期159-166,222,共9页
为了满足制造工艺和静强度要求,提出一种综合考虑最小尺寸控制和应力约束的柔顺机构混合约束拓扑优化设计方法。采用改进的固体各向同性材料插值模型描述材料分布,利用多相映射方法同时控制实相和空相材料结构的最小尺寸,采用最大近似函...
为了满足制造工艺和静强度要求,提出一种综合考虑最小尺寸控制和应力约束的柔顺机构混合约束拓扑优化设计方法。采用改进的固体各向同性材料插值模型描述材料分布,利用多相映射方法同时控制实相和空相材料结构的最小尺寸,采用最大近似函数P范数求解机构的最大应力,以机构的输出位移最大化作为目标函数,综合考虑最小特征尺寸控制和应力约束建立柔顺机构混合约束拓扑优化数学模型,利用移动渐近算法求解柔顺机构混合约束拓扑优化问题。数值算例结果表明,混合约束拓扑优化获得的柔顺机构能够同时满足最小尺寸制造约束和静强度要求,机构的von Mises等效应力分布更加均匀。
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关键词
柔顺机构
最小尺寸控制
应力约束
拓扑优化
多相映射方法
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职称材料
题名
考虑最小尺寸约束的内嵌可移动压电驱动柔顺机构拓扑优化设计
1
作者
刘敏
卢飞扬
占金青
吴剑
朱本亮
机构
华东交通大学机电与车辆工程学院
华东交通大学载运工具与装备教育部重点实验室
华南理工大学广东省精密装备与制造技术重点实验室
出处
《中国机械工程》
北大核心
2025年第2期255-264,共10页
基金
国家自然科学基金(52165002,52065019)
赣鄱俊才支持计划——主要学科学术和技术带头人培养项目(20232BCJ23021)
+2 种基金
江西省自然科学基金(20224BAB204041,20232BCJ25012,20242BAB26067)
中国博士后科学基金(2022M723189)
江西省教育厅科技项目(GJJ2200628)。
文摘
为了使柔顺机构构型与压电驱动分布同时达到最优,并满足工艺制造要求,提出考虑最小尺寸约束的内嵌可移动压电驱动柔顺机构拓扑优化设计方法。采用独立点密度插值模型描述主体结构的材料分布,利用水平集函数表征任意形状的内嵌可移动压电驱动器,通过结构指示函数识别实体和空相材料,采用滤波阈值技术控制主体结构的最小尺寸。同时建立非重叠约束以保证压电驱动器在优化过程中不与设计域边界发生重叠,并以柔顺机构的输出位移最大化为目标函数,建立独立点密度插值水平集联合拓扑优化模型,利用移动渐近线法求解拓扑优化问题。数值算例证明所提方法可以有效地同时优化主体结构和压电驱动器的位置分布,并满足最小尺寸要求。
关键词
柔顺机构
拓扑优化
压电驱动
最小尺寸约束
可移动组件
Keywords
compliant mechanism
topology optimization
piezoelectric actuator
minimum length constraint
movable component
分类号
TG156 [金属学及工艺—热处理]
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职称材料
题名
考虑混合约束的柔顺机构拓扑优化设计
被引量：
7
2
作者
占金青
王云涛
刘敏
朱本亮
机构
华东交通大学机电与车辆工程学院
华南理工大学广东省精密装备与制造技术重点实验室
出处
《振动与冲击》
EI
CSCD
北大核心
2022年第4期159-166,222,共9页
基金
国家自然科学基金(51665011,52065019)
江西省自然科学基金(20202BAB204015,20202ACBL214013,20192BAB21602)。
文摘
为了满足制造工艺和静强度要求,提出一种综合考虑最小尺寸控制和应力约束的柔顺机构混合约束拓扑优化设计方法。采用改进的固体各向同性材料插值模型描述材料分布,利用多相映射方法同时控制实相和空相材料结构的最小尺寸,采用最大近似函数P范数求解机构的最大应力,以机构的输出位移最大化作为目标函数,综合考虑最小特征尺寸控制和应力约束建立柔顺机构混合约束拓扑优化数学模型,利用移动渐近算法求解柔顺机构混合约束拓扑优化问题。数值算例结果表明,混合约束拓扑优化获得的柔顺机构能够同时满足最小尺寸制造约束和静强度要求,机构的von Mises等效应力分布更加均匀。
关键词
柔顺机构
最小尺寸控制
应力约束
拓扑优化
多相映射方法
Keywords
compliant mechanisms
minimum
length
scale control
stress
constraint
s
topology optimization
multiple phase projection method
分类号
TH112 [机械工程—机械设计及理论]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
考虑最小尺寸约束的内嵌可移动压电驱动柔顺机构拓扑优化设计
刘敏
卢飞扬
占金青
吴剑
朱本亮
《中国机械工程》
北大核心
2025
0
在线阅读
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职称材料
2
考虑混合约束的柔顺机构拓扑优化设计
占金青
王云涛
刘敏
朱本亮
《振动与冲击》
EI
CSCD
北大核心
2022
7
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职称材料
已选择
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