基于仿生學(xué)的免裝配柔性夾鉗設(shè)計方法研究.pdf_第1頁
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文檔簡介

1、免裝配設(shè)計具有簡化結(jié)構(gòu)、減小體積和質(zhì)量、無需裝配等諸多優(yōu)點，具有廣闊的發(fā)展前景。3D打印技術(shù)的興起為免裝配設(shè)計帶來了新的發(fā)展機遇，免裝配設(shè)計理論與方法研究顯得更為迫切。本文提出了免裝配柔性機構(gòu)的型綜合方法，研究了基于變密度法的柔性機構(gòu)拓撲優(yōu)化技術(shù)，利用基于拓撲結(jié)構(gòu)優(yōu)化的免裝配設(shè)計方法和基于剛性機構(gòu)柔性化的免裝配設(shè)計方法對柔性夾鉗進行了免裝配設(shè)計。論文的主要研究內(nèi)容如下：
　?。?）對柔性機構(gòu)的型綜合方法進行了研究。針對運動副、運動

2、鏈及機構(gòu)進行了免裝配設(shè)計。按照剛性運動副的五級劃分，將每一級的剛性運動副轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的柔性鉸鏈。在此基礎(chǔ)上提出了兩種免裝配柔性機構(gòu)型綜合方法。
　　（2）研究了變密度法拓撲優(yōu)化技術(shù)。建立了拓撲優(yōu)化模型，采用了SIMP法、RAMP法和“四舍五入”法三種變密度法拓撲優(yōu)化方法對算例模型進行了求解，比較了三種方法的優(yōu)缺點，為二維柔性夾鉗的設(shè)計提供了理論依據(jù)。
　?。?）設(shè)計了一種二維免裝配柔性夾鉗。采用變密度法對二維柔性夾鉗進行了拓撲

3、結(jié)構(gòu)設(shè)計，然后用經(jīng)驗法重構(gòu)模型并進行了力學(xué)性能分析，驗證了柔性夾鉗設(shè)計結(jié)果的有效性。對重要參數(shù)進行了分析，說明了將免裝配設(shè)計與拓撲優(yōu)化結(jié)合起來是切實可行的。
　?。?）設(shè)計了一種三維免裝配柔性夾鉗。采用滑塊搖桿機構(gòu)為原型，計算了各桿件尺寸及位置，采用經(jīng)驗法將機構(gòu)中的運動副轉(zhuǎn)化為柔性鉸鏈。對三維柔性夾鉗的模型進行了力學(xué)性能仿真和運動過程分析，研究結(jié)果表明本文所提出的三維免裝配機構(gòu)設(shè)計的思路是切實可行的。
　　論文結(jié)合免裝配設(shè)計

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