空间3-RPC柔顺并联机构拓扑优化设计

作     者：杜海堂 张荣兴 DU Hai-tang ZHANG Rong-xing

作者机构：江西理工大学机电工程学院江西赣州341000 

出 版 物：《组合机床与自动化加工技术》 (Modular Machine Tool & Automatic Manufacturing Technique)

年 卷 期：2017年第9期

页      面：31-34,39页

学科分类：080202[工学-机械电子工程] 08[工学] 080203[工学-机械设计及理论] 0802[工学-机械工程] 

基　　金：国家自然科学基金资助项目(51165009 51105077) 中国博士后科学基金资助项目(2013M541874) 

主　　题：3-RPC柔顺并联机构 微运动矢量映射 拓扑优化设计 静力学仿真 

摘      要：为了获得空间柔顺并联机构构型,基于传统并联机构的设计原型,采用拓扑优化理论对空间并联机构进行拓扑优化设计。首先,以空间3-RPC并联机构为研究对象,建立机构的微运动学矢量连续映射Jacobian矩阵。然后,建立空间3-RPC柔顺并联机构的拓扑优化SIMP模型,运用优化准则算法(Optimization Criterion)对所建立的SIMP模型求解。最后,运用曲线拟合方法对拓扑后的构型轮廓进行拟合修正,采用Solid Works软件建立其拟合修正后的模型,进而通过Hyper Works有限元软件对机构进行静力学分析。仿真结果表明:与同构型的传统并联机构相比,拓扑优化后的空间柔顺并联机构具有相同的微动特性,因而验证了空间并联机构的拓扑优化设计方法的有效性。