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《哈尔滨工程大学》 2010年
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复合随动平台分层优化设计

宋留伟  
【摘要】:目前随动平台正朝着小型、轻量、机动性好的方向发展,并且对随动平台运动复杂性的要求逐渐提高,而复合随动平台是一种能够搭载两套装置的机构,在使用性能上将更能符合随动平台的发展趋势。如何在保证复合随动平台性能要求的前提下,尽量减轻复合随动平台的重量和减小复合随动平台的体积,已成为限制复合随动平台发展的关键问题之一。在此背景下,本文对复合随动平台进行结构减轻、减小的优化设计,其意义重大。 本文以复合随动平台总体结构为研究对象,按照复合随动平台的性能指标要求和结构特点,对复合随动平台内、外平台进行结构原理分析。分析表明复合随动平台内、外平台各构件之间的相对运动关系复杂,内平台空间狭小,外平台运动范围较大,对各构件的结构性能、位置尺寸要求较为严格,优化设计的约束条件复杂。最终,以装置质量最轻、体积最小为目标函数,以各构件形状、位置尺寸为设计变量,建立复合随动平台总体结构数学模型。 本文选用遗传算法作为复合随动平台总体结构数学模型的优化算法,利用C++语言对其进行编程,得到了具有实值编码技术的改进型自适应遗传算法的优化程序,并对复合随动平台总体结构数学模型进行运算求解。 应用有限元分析软件—AWE对复合随动平台总体结构的关键构件进行拓扑优化设计,寻找合理的拓扑结构。 提出复合随动平台结构分层优化方法:第一层对复合随动平台的总体结构进行优化;第二层对关键构件进行拓扑优化设计,获得结构参数,将其结合复合随动平台总体结构数学模型,调整结构参数,重新建立约束关系,并运算求解。
【学位授予单位】:哈尔滨工程大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2010
【分类号】:TP275

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