Analysis and design of spatial compliant mechanisms using a 3-D dynamic stiffness model

顺应机制 平面的 刚度 自由度(物理和化学) 计算机科学 集合(抽象数据类型) 结构工程 优化设计 有限元法 控制理论(社会学) 工程类 物理 程序设计语言 计算机图形学(图像) 控制(管理) 量子力学 人工智能 机器学习
作者
Mingxiang Ling,Dezhi Song,Xianmin Zhang,Xin He,Hai Li,Mengxiang Wu,Lei Cao,Shenglin Lu
出处
期刊:Mechanism and Machine Theory [Elsevier]
卷期号:168: 104581-104581 被引量:23
标识
DOI:10.1016/j.mechmachtheory.2021.104581
摘要

There have been a number of studies on the analysis and design of planar compliant mechanisms. However, it is more difficult to obtain an exact and concise description of the kinetostatics and dynamics for spatial compliant mechanisms. A general approach is herein presented for analyzing and designing spatial compliant mechanisms by combining a three-dimensional (3-D) dynamic stiffness model with the Pareto multi-objective optimization strategy. The investigation is devoted to small deformation providing a programmable solution for serial-parallel configurations with out-of-plane degrees of freedom (DOFs). Particularly, the 3-D dynamic stiffness model is well applicable to describe the kinetostatic and dynamic behaviors of spatial compliant mechanisms with both distributed and lumped compliance involving irregular-shaped rigid bodies. The Pareto optimal solution set in terms of concerned performances is provided and the optimum structural parameters can be straightforwardly determined. With the presented method, a new piezoelectric Z-θx-θy precision tilting manipulator is optimally designed. Experimental results show the strokes of 0.27 mm, 4.3 mrad, 4.3 mrad and the fundamental resonance frequencies of 470 Hz, 520 Hz and 520 Hz in the three motion DOFs.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
Broccoli关注了科研通微信公众号
刚刚
1秒前
1秒前
GG完成签到,获得积分10
4秒前
6秒前
白嘉乐完成签到,获得积分10
7秒前
8秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
8秒前
冰花之狱完成签到,获得积分20
8秒前
8秒前
9秒前
Victoria完成签到,获得积分10
9秒前
10秒前
白嘉乐发布了新的文献求助20
11秒前
Latti完成签到,获得积分10
12秒前
冬aa发布了新的文献求助30
12秒前
12秒前
Broccoli发布了新的文献求助10
13秒前
yixingchen完成签到,获得积分20
13秒前
13秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
13秒前
blue发布了新的文献求助10
15秒前
15秒前
Owen应助唠叨的宛筠采纳,获得10
15秒前
15秒前
idemipere完成签到,获得积分10
17秒前
xiaoshaoxia发布了新的文献求助10
18秒前
种草匠完成签到,获得积分10
18秒前
bkagyin应助123采纳,获得10
18秒前
19秒前
自信忻发布了新的文献求助10
19秒前
程若男完成签到,获得积分10
19秒前
20秒前
Lee关闭了Lee文献求助
20秒前
乐观忆梅完成签到 ,获得积分10
20秒前
彭于晏应助拾年采纳,获得10
20秒前
21秒前
21秒前
椿人发布了新的文献求助10
22秒前
CodeCraft应助菠菜采纳,获得100
22秒前
高分求助中
2025-2031全球及中国金刚石触媒粉行业研究及十五五规划分析报告 40000
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Introduction to strong mixing conditions volume 1-3 5000
Agyptische Geschichte der 21.30. Dynastie 3000
Les Mantodea de guyane 2000
Clinical Microbiology Procedures Handbook, Multi-Volume, 5th Edition 2000
„Semitische Wissenschaften“? 1510
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 生物 医学 工程类 计算机科学 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 复合材料 内科学 化学工程 人工智能 催化作用 遗传学 数学 基因 量子力学 物理化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5749517
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 5459212
关于积分的说明 15363842
捐赠科研通 4888951
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2628829
邀请新用户注册赠送积分活动 1577110
关于科研通互助平台的介绍 1533774