柔顺铰链的拓扑优化理论与方法研究
| 摘要 | 第5-7页 |
| Abstract | 第7-8页 |
| 第一章 绪论 | 第12-32页 |
| 1.1 研究背景及意义 | 第12页 |
| 1.2 柔顺机构及柔顺铰链 | 第12-23页 |
| 1.2.1 柔顺机构研究现状 | 第12-17页 |
| 1.2.2 柔顺铰链研究现状 | 第17-23页 |
| 1.3 拓扑优化 | 第23-29页 |
| 1.4 本文的主要研究工作 | 第29-32页 |
| 第二章 转动精度约束的柔顺铰链拓扑优化设计 | 第32-56页 |
| 2.1 引言 | 第32页 |
| 2.2 柔顺机构拓扑优化 | 第32-36页 |
| 2.2.1 弹性结构有限元分析 | 第32-33页 |
| 2.2.2 柔顺机构拓扑优化的一般描述 | 第33-36页 |
| 2.3 柔顺铰链拓扑优化数学模型 | 第36-39页 |
| 2.3.1 目标函数 | 第36-37页 |
| 2.3.2 转动精度约束 | 第37-38页 |
| 2.3.3 敏度分析 | 第38-39页 |
| 2.4 数值算例 | 第39-41页 |
| 2.5 后处理——类V型柔顺铰链的设计 | 第41-51页 |
| 2.5.1 理论公式推导 | 第43-48页 |
| 2.5.2 理论公式验证 | 第48-51页 |
| 2.6 柔顺铰链性能比较 | 第51-55页 |
| 2.6.1 类V型柔顺铰链数值计算 | 第51-53页 |
| 2.6.2 柔度比较 | 第53页 |
| 2.6.3 转动精度比较 | 第53页 |
| 2.6.4 最大应力比较 | 第53-55页 |
| 2.7 本章小结 | 第55-56页 |
| 第三章 应力约束的柔顺铰链拓扑优化设计 | 第56-68页 |
| 3.1 引言 | 第56页 |
| 3.2 应力约束的柔顺铰链拓扑优化模型 | 第56-60页 |
| 3.2.1 优化问题数学描述 | 第56-57页 |
| 3.2.2 应力约束 | 第57-59页 |
| 3.2.3 敏度分析 | 第59-60页 |
| 3.3 数值算例 | 第60-65页 |
| 3.3.1 网格划分与应力约束的影响 | 第61-64页 |
| 3.3.2 输出弹簧刚度的影响 | 第64-65页 |
| 3.4 柔顺铰链最大应力比较 | 第65-67页 |
| 3.5 本章小结 | 第67-68页 |
| 第四章 缺口型柔顺铰链的拓扑优化设计 | 第68-89页 |
| 4.1 引言 | 第68-69页 |
| 4.2 柔顺铰链拓扑优化模型的建立 | 第69-73页 |
| 4.2.1 设计域的建立 | 第69-71页 |
| 4.2.2 优化模型一 | 第71-72页 |
| 4.2.3 优化模型二 | 第72-73页 |
| 4.3 数值算例 | 第73-75页 |
| 4.4 后处理——多缺口型柔顺铰链的设计 | 第75-83页 |
| 4.4.1 刚度 | 第77-81页 |
| 4.4.2 转动精度 | 第81-82页 |
| 4.4.3 应力水平 | 第82-83页 |
| 4.5 柔顺铰链性能比较 | 第83-88页 |
| 4.5.1 与直圆型柔顺铰链的比较 | 第83-85页 |
| 4.5.2 与其他圆锥型柔顺铰链的比较 | 第85-86页 |
| 4.5.3 与车轮型柔顺铰链的比较 | 第86-88页 |
| 4.6 本章小结 | 第88-89页 |
| 第五章 特定性能的对称型柔顺铰链拓扑优化设计 | 第89-106页 |
| 5.1 引言 | 第89页 |
| 5.2 柔顺铰链拓扑优化问题描述 | 第89-94页 |
| 5.2.1 优化模型 | 第89-93页 |
| 5.2.2 敏度分析 | 第93-94页 |
| 5.3 算法流程 | 第94-95页 |
| 5.4 数值算例 | 第95-102页 |
| 5.4.1 对称型柔顺铰链 | 第95-99页 |
| 5.4.2 具有规定柔度的柔顺铰链 | 第99-101页 |
| 5.4.3 寄生运动最小的柔顺铰链 | 第101-102页 |
| 5.5 柔顺铰链寄生运动的比较 | 第102-104页 |
| 5.6 本章小结 | 第104-106页 |
| 第六章 实验研究 | 第106-123页 |
| 6.1 引言 | 第106页 |
| 6.2 两种单自由度微位移放大机构的比较 | 第106-112页 |
| 6.2.1 微位移放大机构模型 | 第107-108页 |
| 6.2.2 有限元仿真与比较 | 第108-111页 |
| 6.2.3 实验验证 | 第111-112页 |
| 6.3 两种三自由度柔顺精密定位平台的比较 | 第112-122页 |
| 6.3.1 有限元仿真与比较 | 第113-117页 |
| 6.3.2 实验验证 | 第117-122页 |
| 6.4 本章小结 | 第122-123页 |
| 结论与展望 | 第123-126页 |
| 参考文献 | 第126-139页 |
| 附录 直圆型柔顺铰链计算公式 | 第139-140页 |
| 攻读博士学位期间取得的研究成果 | 第140-142页 |
| 致谢 | 第142-144页 |
| 附件 | 第144页 |
