Topology optimization of natural frequency in rotating-mirror structure for the ultra-high-speed camera

拓扑优化 各向同性 拓扑(电路) 固有频率 计算机科学 机械加工 透视图(图形) 光学 声学 有限元法 物理 数学 人工智能 工程类 机械工程 组合数学 热力学 振动
作者
Chunbo Li,Ke Zhou,Shoujun Chen,Huan Yang,Can Yang
标识
DOI:10.1117/12.3010818
摘要

Polyhedron rotating scanning mirror (PRM) has very important applications in the fields of ultra-high-speed cameras, ultrashort pulse micro/nano machining, laser scanning, and Q-switching. The natural frequency of PRM is crucial for PRM design. In this paper, the application of a topology-optimization technique to improve the fundamental natural frequency of PRM for ultra-high-speed cameras was proposed based on the solid isotropic material with the penalization method and the method of moving asymptotes to investigate the structural optimization design. Moreover, the internal structure of the PRM was optimized based on the pseudo-density distribution. In the optimized structure, the three sharp corners with smaller pseudo-density material were removed and replaced by three irregular holes and three circular apertures with the same radius. Under identical conditions, the first natural frequency of the optimization structure was promoted from 4, 746.3 Hz to 5, 366.1 Hz, increased by 13.1%, which represents an obvious improvement in the image quality obtained by using ultra-high-speed cameras. The topology-optimization model and corresponding methodology reported herein provide a perspective and application area to effectively improve the fundamental frequency of a PRM without changing the external structure of this component

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
刚刚
大个应助自然的太君采纳,获得10
1秒前
2秒前
上官若男应助阳光不弱采纳,获得10
2秒前
2秒前
自然的夏之完成签到,获得积分10
2秒前
Louki发布了新的文献求助10
3秒前
善学以致用应助深情代玉采纳,获得10
3秒前
3秒前
科研通AI5应助英俊的文龙采纳,获得10
3秒前
活力鸡完成签到,获得积分10
4秒前
那兰发布了新的文献求助10
5秒前
雨眠发布了新的文献求助10
5秒前
共享精神应助孤独代亦采纳,获得10
5秒前
5秒前
6秒前
kath完成签到,获得积分10
6秒前
7秒前
keyanlv完成签到,获得积分10
7秒前
来了来了发布了新的文献求助10
7秒前
7秒前
科研通AI5应助练习者采纳,获得10
8秒前
lalala发布了新的文献求助10
8秒前
9秒前
9秒前
9秒前
10秒前
kath发布了新的文献求助100
10秒前
搞怪鸵鸟发布了新的文献求助10
11秒前
sgssm发布了新的文献求助10
11秒前
丘比特应助那兰采纳,获得10
12秒前
12秒前
12秒前
我要发核心完成签到 ,获得积分10
12秒前
13秒前
13秒前
13秒前
13秒前
小亿发布了新的文献求助30
13秒前
6633完成签到,获得积分20
14秒前
高分求助中
【此为提示信息,请勿应助】请按要求发布求助,避免被关 20000
All the Birds of the World 4000
Production Logging: Theoretical and Interpretive Elements 3000
Musculoskeletal Pain - Market Insight, Epidemiology And Market Forecast - 2034 2000
Animal Physiology 2000
Am Rande der Geschichte : mein Leben in China / Ruth Weiss 1500
CENTRAL BOOKS: A BRIEF HISTORY 1939 TO 1999 by Dave Cope 1000
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 计算机科学 化学工程 内科学 复合材料 物理化学 电极 遗传学 量子力学 基因 冶金 催化作用
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3745401
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3288352
关于积分的说明 10058409
捐赠科研通 3004588
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1649669
邀请新用户注册赠送积分活动 785499
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 751117