位移放大机构论文-李佳杰,陈贵敏

位移放大机构论文-李佳杰,陈贵敏

导读:本文包含了位移放大机构论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:位移放大机构,柔性铰链,矩阵表示,运动静力学

位移放大机构论文文献综述

李佳杰,陈贵敏[1](2019)在《柔性二级差动式微位移放大机构优化设计》一文中研究指出微位移放大机构常常用来扩大压电陶瓷致动器的行程范围。鉴于差动式微位移放大机构具有"小结构大倍数"的特点,设计了一种新型二级差动式杠杆微位移放大机构。应用矩阵表示法对其进行了运动静力学分析,在此基础之上,以柔性铰链的分布位置及其几何特征参数为优化变量,并以提高位移放大比和减小最大应力为目标函数建立一种双目标优化模型。机构经过优化设计后位移放大倍数高达48倍,并对其进行有限元仿真分析,计算结果为44倍,理论模型与有限元模型的误差小于10%。结果表明:提出的优化模型具有准确性和高效性,同样可适用于其他柔性铰链机构的优化设计。(本文来源于《机械工程学报》期刊2019年21期)

刘敏,占金青,朱本亮,张宪民[2](2019)在《面向单向输入力的柔顺正交位移放大机构拓扑构型设计》一文中研究指出正交位移放大机构用以输出且放大垂直于输入力方向的位移,其构型常采用典型的桥式结构.但是桥式放大机构要实现正交位移转换必须输入双向对称力,否则输出端会产生寄生位移.针对此问题,采用连续体结构拓扑优化技术寻找新构型的柔顺位移放大机构,使之在单向输入力条件下,依然可以实现正交位移转换.基于固体各向同性材料惩罚模型(SIMP)拓扑描述方法,以输出位移与输入位移比最大化作为目标函数,以相对寄生位移,即输出端寄生位移与输出位移之比作为其中一个约束函数,建立了面向单向输入力的柔顺正交位移放大机构的拓扑优化数学模型.采用伴随法详细推导了目标函数和约束函数的敏度信息,并采用移动渐近线算法(MMA)进行了优化问题的求解.通过数值算例,给出了正交位移放大机构的拓扑优化结果,并探讨了弹簧刚度对拓扑优化结果的影响.最后,通过有限元仿真和实验,研究了拓扑优化得到的新型正交位移放大机构和桥式位移放大机构的相对寄生位移.仿真和实验都验证了所提方法的正确性和有效性.(本文来源于《中国科学:技术科学》期刊2019年05期)

陈为林,卢清华,乔健,孔垂旺,罗陆锋[3](2019)在《柔顺桥式位移放大机构的非线性建模与优化》一文中研究指出柔顺桥式位移放大机构因结构紧凑、位移放大倍数大等优点已成为精密工程领域的研究热点。针对以往研究仅在线性范围内讨论桥式位移放大机构的设计与分析的问题,本文对典型集中柔度桥式位移放大机构进行了非线性建模与优化。考虑剪切作用与几何非线性,通过能量法、有限单元法与数值拟合,对机构的输入输出关系进行半解析建模,以实现非线性结果的快速预测。为实现输出位移最大化与抑制几何非线性作用,提出机构平面内尺寸与厚度的综合优化策略。ANSYS Workbench有限元仿真显示,机构非线性建模误差均在5%以内且优化结果具备有效性。本文提出的两步法半解析非线性建模方法以及平面内尺寸和厚度的综合非线性优化策略对其它复杂柔顺机构的非线性结果快速预测与优化设计具有参考意义。(本文来源于《光学精密工程》期刊2019年04期)

郑星,凌明祥,刘谦,严侠[4](2019)在《压电陶瓷驱动器菱形位移放大机构的动态应变测量》一文中研究指出为监测压电陶瓷驱动器并联驱动时各自的动态输出状态,利用压电陶瓷驱动器中位移放大机构的菱形对称结构建立全桥应变测量方法,通过位移放大机构菱边在振动过程中的动态应变变化来反映压电陶瓷驱动器的工作状态。对不同状态下位移放大机构菱边的动态应变进行实验研究,结果表明:利用位移放大机构对称菱边建立的全桥应变测量方法能够有效获取位移放大机构在振动过程中的动态应变变化,且能够对位移放大机构的运行状态进行实时监测,在带负载和不带负载情况下,设计的位移放大机构菱边在振动过程中的应变量级都在几个微应变,该测量结果也反映出设计的位移放大机构刚度较好,能够保证压电陶瓷驱动器有较好的输出性能。(本文来源于《中国测试》期刊2019年01期)

万嘉辉,仲梁维[5](2018)在《桥式微位移放大机构放大比特性的研究与分析》一文中研究指出为了研究分析桥式微位移放大机构的位移放大比特性,通常运用柔度矩阵的静力学分析方法,但该方法计算过程复杂。因此,采用另一种分析方法,由功能原理,将放大机构整体移动副刚度与柔性铰链转动刚度的结合推导进而可知整体机构位移输出及放大比的影响参数,并对此进行分析。结果表明:微位移机构的位移输出受到基于叁角放大原理的铰链间倾角α的影响,与铰链厚度t和铰链宽度b成反比,但与单个铰链间的间距a和铰链圆弧半径R成正比。(本文来源于《中国水运(下半月)》期刊2018年10期)

赖磊捷,梅峻华,朱姿娜[6](2018)在《分布柔度桥式位移放大机构静动力学性能研究》一文中研究指出该文对分布柔度桥式位移放大机构的放大比、刚度特性及固有频率等静动力学性能进行了研究。首先,根据柔性梁单元的刚度矩阵建立了该放大机构的位移放大比及其输入刚度解析模型。随后根据柔性梁的变形曲线方程,通过求解变形曲线对时间的导数,得到梁上任一点速度以获得柔性梁在机构振动过程中动能表达,在此基础上,利用拉格朗日法建立了具有3个广义坐标的桥式放大机构的振动方程,并得到其工作方向的固有频率。最后利用有限元与实验方法对其动力学性能进行了测试。实验结果表明,解析计算结果与有限元分析及实验结果较吻合,证明了所建立的解析模型的准确性。(本文来源于《压电与声光》期刊2018年02期)

袁晓建,胡泓,陈坚[7](2018)在《面向点胶技术位移放大机构的设计与分析》一文中研究指出设计了一种适用于点胶技术的位移放大机构,并采用了一种全新的位移放大比计算公式作为结构设计的理论依据。通过实验测试发现放大比的仿真结果与实际值误差在10%以内,最后通过点胶平台测试了该放大机构点胶的可行性以及点胶的一致性。(本文来源于《机械与电子》期刊2018年03期)

郑丽云,沈剑英,王鹏飞,戚佳成,朱成[8](2018)在《用于压电驱动器位移放大的柔性铰链放大机构研究》一文中研究指出压电微位移驱动器在精密微位移应用场合具有许多优点,但它的输出位移较小。为了放大它的输出位移,研究人员提出各种不同种类的放大机构,放大倍数是衡量放大机构性能的主要指标。文章主要介绍了常用的杠杆式柔性铰链机构Scott-Russell机构和桥式柔性铰链机构叁种放大机构的放大倍数的计算方法。(本文来源于《科技创新与应用》期刊2018年07期)

倪远[9](2017)在《基于柔性铰链的位移放大机构及叁自由度调姿平台研究》一文中研究指出人类对外太空探索的渴求促进了卫星技术的迅猛发展。当前,人造卫星已深入到定位导航、军事侦查、农业气象和对地观测等各个领域,为信息化社会建设作出卓越贡献。由于受到非球形引力场等诸多客观环境因素的影响,卫星在轨期间会发生周期性漂移,调姿平台作为卫星位姿调节控制系统的执行机构,其调节精度将直接影响到卫星的最终姿态。并联机构和微驱动技术作为目前工程应用领域的研究热点,两者的有机结合使精密位姿调节并联机构应用在航天领域成为可能。本文展开了对柔性位移放大机构及叁自由度柔性并联平台一系列力学特性的研究,为最后研制卫星调姿平台原理样机提供理论基础与技术支撑。柔性位移放大机构作为柔性平台的核心部件,其力学性能是分析的重点。本文针对柔性位移放大机构普遍存在的结构对称性和过约束性,以机构1/2模型为研究对象,将柔性铰链视为变截面梁,从结构力学的角度,提出了基于力法思想的非正则力法方程用于建立柔性位移放大机构力学计算模型,进而得到机构位移放大比和系统刚度的理论计算公式。以柔性位移放大机构中常见的杠杆式和桥式柔性位移放大机构为算例,分别建立理论模型并与仿真结果进行对比,验证了理论模型的正确性,并分析了结构设计参数对柔性机构力学特性的影响。基于有限元思想,将柔性铰链视为变截面梁单元,在广义坐标系下根据作用在梁单元上力的平衡关系推导了变截面梁单元刚度矩阵,通过坐标系变换及位移公式建立了变截面梁单元在单元坐标系下的单元刚度矩阵、形函数和质量矩阵。根据柔性位移放大机构的结构特点,基于有限单元法哈密顿原理建立了含多点约束方程的系统动力学方程,对柔性机构进行了固有特性分析,得到了机构的固有频率,分析了结构设计参数对柔性机构一阶固有频率的影响,通过有限元仿真结果与理论模型计算结果的对比,验证了理论模型的正确性。在此基础上,基于柔性位移放大机构的静力学计算模型和动态力学计算模型,对柔性位移放大机构进行以机构位移放大倍数、结构系统刚度、一阶固有频率、质量和应力为目标的多目标优化设计,得到最优设计参数。设计了基于柔性位移放大机构和柔性球铰的叁自由度柔性并联机构,基于旋量理论讨论了不同构型机构的自由度。利益柔性铰链伪刚体模型法对柔性并联机构进行了运动学建模,给出了其运动学逆解,并对其可达工作空间进行了仿真。此外在建立了柔性球铰末端刚度矩阵的基础上,根据结构力学的柔度矩阵迭加法,建立了柔性并联机构的静刚度解析模型,并系统的分析了结构设计参数对机构各向刚度的影响。搭建了柔性位移放大机构试验系统,在压电陶瓷驱动器处于闭环控制模式下测量了柔性位移放大机构的位移放大比和固有频率。根据机构设计方案,研制出叁自由度卫星调姿平台原理样机,并搭建系统实验系统。对于系统静力学性能指标,分别测量了原理样机的运动范围和重复定位精度,对于系统动态性能指标则测量了运动分辨率和系统固有频率,并讨论了温度载荷对平台的影响。实验结果进一步表明原理样机设计和理论分析的合理性。(本文来源于《哈尔滨工业大学》期刊2017-03-01)

方楚,郭劲,徐新行,姜振华,王挺峰[10](2016)在《适用于FSM系统的菱形微位移放大机构设计》一文中研究指出为了增加压电陶瓷驱动快速反射镜的偏摆范围,对菱形微位移放大机构进行了研究设计。首先介绍了菱形结构的放大原理并利用变形能法分析了影响菱形结构性能的关键参数,然后建立了快速反射镜系统要求与菱形结构设计要求之间的联系,并根据自行设计的快速反射镜系统选择了菱形结构的关键参数,最后通过有限元仿真对菱形结构和快速反射镜系统进行了模态分析并对快速反射镜的偏摆范围进行了实验测试。仿真与实验结果表明,快速反射镜的偏摆范围大于6′,低阶谐振频率约为400 Hz,满足了快速反射镜的系统要求。文中研究得出,菱形结构的位移放大倍率与最大驱动力是此消彼长的两个性能,可以通过合理调整菱形长轴与菱形边夹角以及菱形边宽度使两个性能同时满足系统设计要求。(本文来源于《红外与激光工程》期刊2016年10期)

位移放大机构论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

正交位移放大机构用以输出且放大垂直于输入力方向的位移,其构型常采用典型的桥式结构.但是桥式放大机构要实现正交位移转换必须输入双向对称力,否则输出端会产生寄生位移.针对此问题,采用连续体结构拓扑优化技术寻找新构型的柔顺位移放大机构,使之在单向输入力条件下,依然可以实现正交位移转换.基于固体各向同性材料惩罚模型(SIMP)拓扑描述方法,以输出位移与输入位移比最大化作为目标函数,以相对寄生位移,即输出端寄生位移与输出位移之比作为其中一个约束函数,建立了面向单向输入力的柔顺正交位移放大机构的拓扑优化数学模型.采用伴随法详细推导了目标函数和约束函数的敏度信息,并采用移动渐近线算法(MMA)进行了优化问题的求解.通过数值算例,给出了正交位移放大机构的拓扑优化结果,并探讨了弹簧刚度对拓扑优化结果的影响.最后,通过有限元仿真和实验,研究了拓扑优化得到的新型正交位移放大机构和桥式位移放大机构的相对寄生位移.仿真和实验都验证了所提方法的正确性和有效性.

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

位移放大机构论文参考文献

[1].李佳杰,陈贵敏.柔性二级差动式微位移放大机构优化设计[J].机械工程学报.2019

[2].刘敏,占金青,朱本亮,张宪民.面向单向输入力的柔顺正交位移放大机构拓扑构型设计[J].中国科学:技术科学.2019

[3].陈为林,卢清华,乔健,孔垂旺,罗陆锋.柔顺桥式位移放大机构的非线性建模与优化[J].光学精密工程.2019

[4].郑星,凌明祥,刘谦,严侠.压电陶瓷驱动器菱形位移放大机构的动态应变测量[J].中国测试.2019

[5].万嘉辉,仲梁维.桥式微位移放大机构放大比特性的研究与分析[J].中国水运(下半月).2018

[6].赖磊捷,梅峻华,朱姿娜.分布柔度桥式位移放大机构静动力学性能研究[J].压电与声光.2018

[7].袁晓建,胡泓,陈坚.面向点胶技术位移放大机构的设计与分析[J].机械与电子.2018

[8].郑丽云,沈剑英,王鹏飞,戚佳成,朱成.用于压电驱动器位移放大的柔性铰链放大机构研究[J].科技创新与应用.2018

[9].倪远.基于柔性铰链的位移放大机构及叁自由度调姿平台研究[D].哈尔滨工业大学.2017

[10].方楚,郭劲,徐新行,姜振华,王挺峰.适用于FSM系统的菱形微位移放大机构设计[J].红外与激光工程.2016

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