柔顺机构微位移放大器多目标稳健优化设计

来源 :江西理工大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:arsonloupeen
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
柔顺机构微位移放大器作为微纳制造和精密加工行业中的重要设备,广泛应用于高端医疗、国防军工、航空航天等领域。由于其结构微小,在服役期内会因为各类因素影响出现结构失效和性能衰减问题。针对这个问题,本文考虑对其结构进行优化以提高各项性能指标。将某型号柔性微位移放大器作为研究对象,对原始结构的各项性能指标进行分析,然后结合形状优化、尺寸优化、稳健优化三个方面来对其结构进行优化,旨在稳健的提高各项性能指标。主要研究工作如下:(1)对柔性微位移放大器进行优化设计,首先需要分析其工作原理以及确定原始结构在工作载荷作用下各项性能指标的基准值,本文通过三维软件建模和有限元软件模拟仿真的方式代替真实实验获取各项性能指标值。为后续优化设计提供参考标准。(2)针对柔性微位移放大器选用单一铰链结构进行设计能否发挥最佳性能的问题进行研究。结合形状优化思想,首先结合结构拆分思想将结构整体拆分为柔性铰链和刚性梁。将柔性铰链视为可替换件,将刚性梁结构参数作为固定值,然后选取3种具有代表性的柔性铰链进行多铰链组合设计,基于正交试验得出多铰链组合的柔性微位移放大器结构模型,并对各模型进行有限元仿真分析获取各项指标值。引入应力放大倍数比指标来评价各模型的优劣,最后通过极差分析选取最佳铰链组合模型,为后续刚性梁参数优化设计提供依据。(3)针对柔性微位移放大器原始刚性梁结构能否发挥最佳性能的问题进行研究。结合尺寸优化思想,以多铰链组合设计结果为基础,首先选取响应面代理模型拟合各项性能指标与刚性梁结构参数之间函数的关系。然后基于质量损失函数将多目标优化问题整合成单目标归一化问题,最后建立柔性微位移放大器结构优化设计模型求解,获取整体质量损失最小条件下最佳性能指标。(4)针对结合结构拆分思想的双重优化设计结果可能存在不稳健以及各项性能指标之间优化程度难以权衡的问题进行研究。首先通过博弈论整合熵权法和模糊层次分析法对各项性能指标进行组合赋权,然后使用双响应面法拟合刚性梁结构参数与各项性能指标的均值和标准差函数并建立加权稳健优化模型求解,最后将优化结果在选定的误差区间进行均值与标准差检验,验证稳健优化效果,实现对柔性微位移放大器结构的稳健优化。
其他文献
目前我国木薯收获仍然以人工拔起为主,挖拔式木薯收获机具有适应性好、功耗小、收获效率高等优点,是木薯收获机的主要研究方向。其在硬度适中的土壤中,可直接拔起木薯,但在较硬的土中作业,直接拔起易致块根断裂,需先进行松土。因此,松土铲作业质量对木薯收获影响较大。已有的木薯松土铲考虑了结构参数对作业质量的影响,并对其进行了优化,而影响作业质量的耕作深度和松土铲与块根的水平距离等作业参数尚未被考虑。因此,对木
新历史主义的出现反拨了旧历史主义“历史决定论”和形式主义“文史分裂”的观点。它重新审视了过去与当下、历史与文学的关系,把历史视为“是在不断的连续和断裂中,对当代做出阐释性的启发的文本”,强调了文学与历史之间的“互文性”,认为两者存在着互相印证、互相阐扬的张力结构,两者之间构成了紧密的文化网络关系。与新历史主义的观念拥有众多契合之处的严歌苓,其历史书写也体现了众多“新历史”特质。严歌苓的小说时常在交
古菌资源是理论和应用研究的热点之一。古菌中,在DNA聚合酶和相关蛋白协同作用下保证遗传信息的准确传递,这对于生命的延续有着极其重要的作用。研究和开发这些蛋白不仅有理论价值,而且有潜在的市场前景。DNA聚合酶D(DNA polymerase D,Pol D)在古菌中以亲本链为模板不断合成新链,是DNA复制的重要参与者。而Endo Q,Endo MS,UNG等复制相关蛋白则负责消除复制产生的各类错误碱
乳清分离蛋白是一种可食用的高营养蛋白,具有易消化吸收,抗氧化、抗病毒和提高机体免疫力等生物活性。乳清分离蛋白已作为重要的功能性蛋白配料,添加到一些乳制品生产中,但因
近年来,光伏行业在诸多方面都取得了较大的发展,推动了相关产业,如硅晶制造、硅片切割行业的转型升级,光伏原材料硅片的需求量也有爆发式的增长。当前生产硅片行业应用最广泛
硬质合金由于具有高硬度、良好的耐磨性和耐腐蚀性,广泛应用于航空航天、机械加工、石油钻井、采矿工具等耐磨件。为了降低固有脆性的影响,同时控制成本,通常将硬质合金镶嵌在高强度、高韧性钢基体中,从而形成兼顾高强度、高韧性和高硬度、耐磨齿的切削刀具。电阻点焊技术与钎焊相比具有良好的冶金结合性,可保证较高的结合强度并克服高能束焊接的局限性,例如用于小型接头的激光焊接。电阻点焊是一种新型半固相连接技术,已经得
服务接口的语义关联分析是服务组合的基础。传统的服务组合背景下的语义关联分析算法一般基于本体描述服务语义,通过分析服务与服务接口之间的语义,实现服务的关联。由于本体的概念更新较慢,较为依赖专家知识,在分析服务接口的语义时有一定局限。而从服务接口的数据集中提取语义能够一定程度解决这些问题。为此本文完成以下工作:首先,本文基于有限自动机理论(Finite Automata)和词向量(Word Embed
本研究为了了解4-6岁肥胖儿童的跑步步态特征,针对跑步运动学特征提出合理的幼儿体育教学活动方案,提高肥胖儿童跑步的科学性与合理性,同时丰富学龄前儿童的跑步步态数据库,为学龄前肥胖儿童的跑步量化评估提供科学依据。选取临汾市幼儿园69名儿童作为测试对象,运用Simi motion三维录像解析系统,对儿童的跑步步态进行运动学分析,并使用SPSS19.0软件对数据进行独立样本t检验、单因素方差分析及配对样
超声驻波雾化技术(USWA)是一种非接触式,且对高粘度、高表面张力的液体具有较好雾化能力的低成本雾化技术,被广泛应用于粉末冶金、3D打印、粉末注射成型、表面喷涂工艺等领域
细胞因子信号转导抑制因子(Suppressor of cytokine signaling,SOCS)是一大类由多种细胞因子、病原微生物及其产物诱导产生的胞内调控蛋白,可与细胞因子受体或Janus激酶(Janus Kinase,JAK)相互作用,降低细胞因子的信号传导,在调控机体免疫细胞的增殖与分化、炎症性疾病、肿瘤的发生和内环境稳态等多种生理过程中发挥重要作用。卵形鲳鲹(Trachinotus