双层超弹性铰链展开冲击分析与优化

作     者：杨慧 郭宏伟 王岩 刘荣强 陶建国 YANG Hui;GUO Hong-wei;WANG Yan;LIU Rong-qiang;TAO Jian-guo

作者机构：哈尔滨工业大学机电学院机器人技术与系统国家实验室哈尔滨150080 

基　　金：国家高校111计划(B07018) 机器人技术与系统国家实验室自主课题(SKLRS201401A02) 中央高校基础研究基金(HIT.NSRIF.2015050) 

出 版 物：《振动与冲击》 (Journal of Vibration and Shock)

年 卷 期：2016年第35卷第9期

页      码：20-27页

摘      要：超弹性铰链依靠自身大挠度弹性折叠存储的弹性势能实现弹性展开,集驱动、旋转和锁定于一体。研究了双层超弹性铰链展开冲击性能,提出了降低双层超弹性铰链展开冲击优化方法。为了确保有限元模型的准确性,搭建实验平台对双层超弹性铰链进行动力学展开性能测试,基于实验结果对有限元模型进行修正。采用正交法试验设计建立展开冲击特性代理模型。以展开冲击角度和锁定时间最小为目标函数,采用改进的非支配遗传算法对双层超弹性铰链进行参数化优化设计,得到最优结构尺寸。对最优结构尺寸进行有限元展开分析,误差不大于5.008%,表明代理模型准确性。最优非等厚度与等厚度双层超弹性铰链对比,发现前者冲击角度和锁定时间分别降低52.154%和29.104%,优化后结构的冲击得到明显改善。通过参数研究发现,展开冲击对外侧带簧厚度较为敏感,锁定时间随带簧厚度增加表现出先减少后增大的趋势。

主 题 词：冲击 超弹性铰链 动力学分析 优化 星载天线 

学科分类：08[工学] 0825[工学-环境科学与工程类] 

核心收录：

D　O　I：10.13465/j.cnki.jvs.2016.09.004

馆 藏 号：203551778...