位移反向器柔順機構拓撲優化.docx

柔性機構是利用材料的彈性變形傳遞或轉換運動、力或能量的新型機構，與傳統的剛性結構相比，柔性機構具有：整體化設計和加工、簡化結構和減小體積與質量、免裝配、無間隙和摩擦，實現高精度運動、無磨損，提高壽命、增大結構剛度等優點，從而廣泛運用于高精度工程場合。

柔順機構由于不具有傳統機構的運動副，因此克服了機構裝配、加工制造、潤滑帶來的誤差，采用柔順機構作為微納定位裝置本體機構，能夠實現高精度定位，可應用在醫學定位等諸多高端領域。

本柔順機構設計思路基于柔性鉸鏈理論以及具體需求，設計出一種不同參數的柔性鉸鏈機構，基于hyperworks進行分析仿真，實驗對比，找出一種最優柔性鉸鏈機構，進行全局拓撲優化，進行實驗數據分析，將兩者進行對比，找出一種最優結構模型。基于SIMP變密度拓撲優化法，選擇帶懲罰系數的變密度SIMP插值法，以輸出端位移y1/輸入端位移x1為增益z為目標函數，約束體積，用OC算法作為優化算法。