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三次B样条曲线的四杆机构形状优化与仿真
【作者】 祖文明 [1] 李华 [2]
【关键词】 B样条曲线 四杆机构 摆动力 摆动矩 遗传算法 优化 仿真
【摘要】四杆机构运动过程中输出的摆动力和摆动矩较大,导致机构产生很大的噪音,不能很好地满足工作环境的要求.对此,针对四杆机构形状问题进行了优化,实现输出的摆动力和摆动矩最小化.构造四杆机构的运动简图,对四杆机构运动进行受力分析,给出了输出摆动力和摆动矩的计算公式,引入了B样条曲线构造四杆机构的形状.B样条曲线的控制点作为设计变量,结合具体实例确定四杆机构中需要优化的目标对象,采取遗传算法搜索出最优解,对相关参数进行仿真.仿真结果显示,优化前输出的摆动力和摆动矩最大值大约分别为19 N和30 N·m,优化后输出的摆动力和摆动矩最大值大约分别为6N和12N· m.优化后的四杆机构输出的摆动力和摆动矩相对较小,运动比较平稳,噪音较低,效果较好.
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