基于整機(jī)性能機(jī)械系統(tǒng)的拓?fù)鋬?yōu)化設(shè)計(jì).pdf

1、隨著工業(yè)的發(fā)展，機(jī)電設(shè)備的精度以及動(dòng)態(tài)性能的要求越來越高，這給機(jī)械設(shè)計(jì)工程師的設(shè)計(jì)工作帶來了難題。即使最有設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)的工程師也不能在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中設(shè)計(jì)出超過自身“經(jīng)驗(yàn)”的結(jié)構(gòu)，或者將結(jié)構(gòu)的動(dòng)態(tài)性能定量的在設(shè)計(jì)中有所體現(xiàn)。優(yōu)化設(shè)計(jì)的方法則克服了這些方面的問題，可以在設(shè)計(jì)之初就將設(shè)備的動(dòng)態(tài)性能考慮進(jìn)來從而縮短產(chǎn)品開發(fā)周期，降低成本。
　　結(jié)構(gòu)優(yōu)化是用來提高零部件材料應(yīng)用的有效性和應(yīng)力的合理分布，拓?fù)鋬?yōu)化是結(jié)構(gòu)優(yōu)化最重要的組成部分。通過機(jī)構(gòu)拓

2、撲優(yōu)化，改進(jìn)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)能夠提高結(jié)構(gòu)的性能，減輕結(jié)構(gòu)的重量或者兼而有之?？紤]結(jié)構(gòu)優(yōu)化的優(yōu)化設(shè)計(jì)過程可以大大的縮短產(chǎn)品的開發(fā)周期以及節(jié)省產(chǎn)品的開發(fā)成本。
　　目前國(guó)內(nèi)的針對(duì)結(jié)構(gòu)拓?fù)鋬?yōu)化的研究主要還是基于單個(gè)零件的優(yōu)化設(shè)計(jì)，但是即是最好的零件也不能保證其能夠組成最佳的系統(tǒng)，所以基于整機(jī)性能的拓?fù)鋬?yōu)化策略就顯得很必要。
　　基于此本論文提出了一種基于整機(jī)性能優(yōu)化的拓?fù)鋬?yōu)化策略。并將其應(yīng)用在兩個(gè)不同領(lǐng)域中，在兩者的設(shè)計(jì)過程中，結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)

3、計(jì)技術(shù)為改進(jìn)結(jié)構(gòu)靜、動(dòng)態(tài)性能，降低結(jié)構(gòu)質(zhì)量等提供了強(qiáng)有力的工具。在前一個(gè)應(yīng)用中，優(yōu)化設(shè)計(jì)過程應(yīng)用在LED半導(dǎo)體封裝中最關(guān)鍵也是最基本的結(jié)構(gòu)—XY平臺(tái)的設(shè)計(jì)中，再設(shè)計(jì)過程中討論了模型建立，網(wǎng)格劃分，約束設(shè)置等方面的問題。提出了一種基于整機(jī)性能作為評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)的結(jié)構(gòu)優(yōu)化方式。在后者中，優(yōu)化了六自由度工業(yè)機(jī)器人，在滿足結(jié)構(gòu)要求的前提下，最大程度上增加了結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度，剛度和固有頻率，同時(shí)降低了結(jié)構(gòu)的質(zhì)量。驗(yàn)證試驗(yàn)證明經(jīng)過優(yōu)化的兩個(gè)結(jié)構(gòu)靜動(dòng)態(tài)性能均優(yōu)于