基于谐响应分析的柔性定位平台多目标优化研究.pdfVIP

2025年第6期

工艺与制造TechnologyandManufacture_____________________________________________________

基于谐响应分析的柔性定位平台多目标优化研究*

张璐凡，胡梦远，闫恒，孙贺贺

（河南工业大学机电工程学院，河南郑州450001）

摘要：为提升超高加速度宏微运动平台关键机构柔性定位平台的精度与稳定性，研究平台在特定激

励下的动态响应。使用SolidWorks和AnsysWorkbench对柔性定位平台进行谐响应分析，采

用模态叠加法，得到柔性定位平台的固有特性，工况中压电致动器提供微动平台位移定位，获

得位移频率响应曲线。通过峰值响应云图，确定柔性定位平台铰链处为实际载荷作用下的危

险区域。最后利用响应面优化方法对柔性定位平台危险区域进行优化设计，并验证优化后的

模型。研究数据表明，柔性定位平台一阶固有频率增加3.7%，X轴、Y轴和Z轴最大振幅响应

分别降低，整体结构更加平稳，为含柔性铰链定位平台的结构设计以及激励下的响应研究提供

有价值的参考依据。

关键词：超高加速度宏微运动平台；柔性定位平台；危险区域；谐响应分析；优化设计

中图分类号：TH132文献标识码：A

DOI：10.19287/j.mtmt.1005-2402.2025.06.017

Investigationintomulti-objectiveoptimizationofflexiblepositioning

platformthroughharmonicresponseanalysis

ZHANGLufan,HUMengyuan,YANHeng,SUNHehe

(SchoolofMechanicalandElectricalEngineering,HenanUniversityofTechnology,Zhengzhou450001,CHN)

Abstract：Toimprovetheaccuracyandstabilityoftheflexiblepositioningplatform,akeymechanismoftheultra-

highaccelerationmacro-micromotionplatform,thedynamicresponseoftheplatformunderspecific

excitationsisstudied.Theflexiblepositioningplatformissubjectedtoharmonicresponseanalysis

usingSolidWorksandAnsysWorkbench.Themodalsuperpositionmethodisadoptedtoobtainthe

inherentcharacteristicsoftheflexiblepositioningplatform.Intheworkingconditions,thepiezoelectric

actuator