基于整機性能機械系統的拓撲優(yōu)化設計.pdf

1、隨著工業(yè)的發(fā)展，機電設備的精度以及動態(tài)性能的要求越來越高，這給機械設計工程師的設計工作帶來了難題。即使最有設計經驗的工程師也不能在結構設計中設計出超過自身“經驗”的結構，或者將結構的動態(tài)性能定量的在設計中有所體現。優(yōu)化設計的方法則克服了這些方面的問題，可以在設計之初就將設備的動態(tài)性能考慮進來從而縮短產品開發(fā)周期，降低成本。
　　結構優(yōu)化是用來提高零部件材料應用的有效性和應力的合理分布，拓撲優(yōu)化是結構優(yōu)化最重要的組成部分。通過機構拓

2、撲優(yōu)化，改進拓撲結構能夠提高結構的性能，減輕結構的重量或者兼而有之?？紤]結構優(yōu)化的優(yōu)化設計過程可以大大的縮短產品的開發(fā)周期以及節(jié)省產品的開發(fā)成本。
　　目前國內的針對結構拓撲優(yōu)化的研究主要還是基于單個零件的優(yōu)化設計，但是即是最好的零件也不能保證其能夠組成最佳的系統，所以基于整機性能的拓撲優(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性能優(yōu)化的拓撲優(yōu)化策略。并將其應用在兩個不同領域中，在兩者的設計過程中，結構優(yōu)化設

3、計技術為改進結構靜、動態(tài)性能，降低結構質量等提供了強有力的工具。在前一個應用中，優(yōu)化設計過程應用在LED半導體封裝中最關鍵也是最基本的結構—XY平臺的設計中，再設計過程中討論了模型建立，網格劃分，約束設置等方面的問題。提出了一種基于整機性能作為評價標準的結構優(yōu)化方式。在后者中，優(yōu)化了六自由度工業(yè)機器人，在滿足結構要求的前提下，最大程度上增加了結構的強度，剛度和固有頻率，同時降低了結構的質量。驗證試驗證明經過優(yōu)化的兩個結構靜動態(tài)性能均優(yōu)于