考虑压电驱动元件布局的作动器拓扑优化设计-计算力学学报.PDF

第 卷第 期 棳 棽椄 椂 计 算 力 学 学 报 斨旓旍棶棽椄 斘旓棶椂 暋 暋 年 月 斆旇旈旑斿旙斿斒旓旛旘旑斸旍旓旀斆旓旐 旛旚斸旚旈旓旑斸旍斖斿斻旇斸旑旈斻旙 棽棸棻棻 棻棽 旔 斈斿斻斿旐斺斿旘棽棸棻棻 文章编号椇 棬 棭 棻棸棸椃灢棿椃棸椄棽棸棻棻棸椂灢棸椄棾棾灢棸椂 考虑压电驱动元件布局的作动器拓扑优化设计 灣 棳 棳 林哲祺 刘书田 乔赫廷 暋 暋 棬 棳 棭 大连理工大学工程力学系工业装备结构分析国家重点实验室 大连 棻棻椂棸棽棾 椇 暎 摘 要 工程中常需要设计各种各样的作动器以满足一定的驱动要求 本文采用拓扑优化的方法设计以压电材 暋 暎 棬 棭材料插值模型 料为驱动的作动器 通过拓扑描述方法和 斠斄斖斝斠斸旚旈旓旑斸旍斄 旘旓旞旈旐斸旚旈旓旑旓旀斖斸旚斿旘旈斸旍斝旘旓斿旘旚旈斿旙 旔旔 旔 棳 椈 相结合的建模方式 建立了压电驱动元件布局与柔性机构构型协同设计的优化模型 以电压的作用下作动器在某 棳 暎 一方向的输出位移最大为目标 设计压电驱动元件的最优布局以及与之相连接柔性机构的最优拓扑构型 文中 算例的成功实现验证了本文方法的有效性暎 椇 椈 椈 椈 关键词 拓扑优化 压电作动器 斠斄斖斝拓扑描述函数 中图分类号椇 文献标志码椇 斣斅棾椄棻暋暋暋 斄 椲椵 椃 的驱动器设计已经成为压电驱动器研究的热点 暎 引 言 棻暋 暋 棳 拓扑优化作为优化设计的高级阶段 近年来也被运 棳 近年来 智能材料作为一门新兴的材料技术科