CN112287469A - 一种基于三维拓扑优化的激光追踪测量系统机械结构减重优化方法 - Google Patents
一种基于三维拓扑优化的激光追踪测量系统机械结构减重优化方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN112287469A CN112287469A CN202010896611.4A CN202010896611A CN112287469A CN 112287469 A CN112287469 A CN 112287469A CN 202010896611 A CN202010896611 A CN 202010896611A CN 112287469 A CN112287469 A CN 112287469A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- optimization
- laser tracking
- measurement system
- weight reduction
- tracking measurement
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
- 238000005457 optimization Methods 0.000 title claims abstract description 78
- 238000005259 measurement Methods 0.000 title claims abstract description 50
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 28
- 239000013585 weight reducing agent Substances 0.000 title claims abstract description 25
- 238000013461 design Methods 0.000 claims abstract description 29
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 claims abstract description 17
- 230000006870 function Effects 0.000 claims description 9
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 claims description 9
- 239000013598 vector Substances 0.000 claims description 9
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 claims description 7
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 claims description 6
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 claims description 4
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 4
- 238000012795 verification Methods 0.000 claims description 4
- 238000004088 simulation Methods 0.000 claims description 3
- 238000004422 calculation algorithm Methods 0.000 claims description 2
- 238000013016 damping Methods 0.000 claims description 2
- 230000009977 dual effect Effects 0.000 claims description 2
- 230000011218 segmentation Effects 0.000 claims description 2
- 238000012360 testing method Methods 0.000 claims description 2
- 238000007689 inspection Methods 0.000 abstract 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 17
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 4
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 3
- 238000003754 machining Methods 0.000 description 2
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 1
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 210000001072 colon Anatomy 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 1
- 230000012447 hatching Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 238000012805 post-processing Methods 0.000 description 1
- 238000004080 punching Methods 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
- G06F30/00—Computer-aided design [CAD]
- G06F30/10—Geometric CAD
- G06F30/17—Mechanical parametric or variational design
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01M—TESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01M1/00—Testing static or dynamic balance of machines or structures
- G01M1/30—Compensating imbalance
- G01M1/32—Compensating imbalance by adding material to the body to be tested, e.g. by correcting-weights
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
- G06F30/00—Computer-aided design [CAD]
- G06F30/20—Design optimisation, verification or simulation
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
- G06F2111/00—Details relating to CAD techniques
- G06F2111/04—Constraint-based CAD
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
- G06F2111/00—Details relating to CAD techniques
- G06F2111/10—Numerical modelling
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
- G06F2119/00—Details relating to the type or aim of the analysis or the optimisation
- G06F2119/14—Force analysis or force optimisation, e.g. static or dynamic forces
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Geometry (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Evolutionary Computation (AREA)
- Computational Mathematics (AREA)
- Pure & Applied Mathematics (AREA)
- Mathematical Optimization (AREA)
- Mathematical Analysis (AREA)
- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
Abstract
本发明公开了一种基于三维拓扑优化的激光追踪测量系统机械结构减重优化方法，通过对俯仰平台的减重优化，以弥补配重块体积和质量的矛盾问题。首先结合实际情况对激光追踪测量系统进行整体分析，提取出需要减重优化的部分；之后基于MATLAB利用三维拓扑优化代码对需要进行减重的部分进行分析并优化；接着依据优化结果对模型进行重构；然后基于Inventor中的应力分析模块对重构模型进行力学检验；最后重新计算配重，并与实际加工出的配重进行比较。这种方法可以在保持原系统设计不变的情况下，仅对部分机械零件进行打孔减重，从而使俯仰平台再次平衡，为激光追踪测量系统部分机械结构减重优化方面提供了可行方法。
Description
技术领域
本发明涉及一种激光测量领域，特别涉及基于三维拓扑优化的激光追踪测量系统机械结构减重优化方法。
背景技术
目前，随着现代技术的快速发展，在大型工件检测、工件对齐、机床校准及机器人校准等领域对于其测量精度的要求越发严格，而激光跟踪测量技术作为公认最具有潜力的可进行大范围测量且精度较高的动态现场实时测量技术，近年来受到广泛关注。对于激光追踪系统机械结构而言，其俯仰部分的调节往往要采用类杠杆式结构，因此需要在激光头内部安装配重块以实现平衡，但是会存在配重块体积与质量的矛盾问题，导致俯仰平台前后平衡状态受影响，也会增加电机负担、降低相关零件使用寿命。本发明基于三维拓扑优化方法对自主研发的激光追踪测量系统的一部分机械部件进行减重优化，以提高其整体性能及使用精度。
发明内容
本发明的目的在于克服上述问题，提出实现一种基于三维拓扑优化的激光追踪测量系统部分机械部件减重优化方法。这种方法可以在保持原系统机械结构设计不变的情况下，仅对部分零件进行打孔减重，从而使俯仰平台再次平衡，为激光追踪测量系统机械结构减重优化方面提供了可行方法，并且优化后的重构模型可用于实际加工。
如图1所示的激光追踪测量系统，其整体结构主要由三部分组成：激光追踪系统激光头1，主要由光学元件及干涉光路构成；激光追踪系统俯仰平台2，由激光头、防尘盖、连接板、俯仰架、配重及俯仰电机组成；激光追踪系统回转平台3，主要由支撑座及旋转电机组成；激光追踪系统底座4，支撑整个系统。
根据图1可以看出，激光追踪测量系统俯仰平台中俯仰电机的轴向易受到两边机械结构质量的影响，若存在配重质量不足的情况，则俯仰电机轴向受力不平衡，会影响电机使用寿命和安全性，增加跟踪控制难度。故本发明主要针对激光追踪测量系统的俯仰平台进行减重优化。本发明分别对激光头俯仰架6及连接板5进行拓扑优化。其中，由于俯仰架6为环型，而三维拓扑优化代码现阶段只能对三维板状结构进行优化，故如图3所示将其分为三个板状结构，即前板9，与电机相连的侧板10和不与电机相连的侧板11分别进行拓扑优化，降低了运算的复杂程度。
如图2所示，该激光追踪测量系统的俯仰平台由激光头1、连接板5、俯仰架6、配重块7及俯仰电机8组成。俯仰架6一端通过连接板5与激光头1连接，另一端通过螺栓的方式与配重连接，中间部分通过螺钉与俯仰电机8固连。
本发明基于MATLAB编写三维拓扑优化代码，在Kai Liu教授代码的基础上对固定约束及载荷条件进行修改，使其更好的应用于本激光追踪测量系统。
如图4所示，对于俯仰架前板9，其主要受载荷来自于通过螺栓连接的连接板5及激光头1。故其上四个螺栓孔位置均受到向下的载荷。其固定约束为与两侧板连接的位置，即图4中剖面线的位置。
如图5、6所示，框范围内为拓扑优化的设计域。首先，侧板在整个俯仰平台平衡中，起到杠杆的作用，即以中间部分固定端为界限，前半段与激光头1、连接板5等部分算为一个整体，后半段与配重块7算为一个整体。为了使其在配重质量不足的情况下达到平衡，对前半段进行减重优化。选定侧板前半段进行拓扑优化，后半段保持原状。对于两个侧板所受载荷均来自于激光头1与连接板5，故均在与前板连接的面上受到面载荷，如图位置所示。对于固定端，因两侧板的螺栓孔位置不同而略有不同。其中带电机侧板10的固定约束为：俯仰架6与俯仰电机8固连的螺栓孔，如图5中所示；不带电机侧板11的固定约束为：俯仰架6与俯仰轴固连的三个螺栓孔，如图6中所示。
如图7、8所示，对于连接板5，其受到的载荷主要来自于与下方通过螺钉连接的激光头1所带来的重量，其固定约束来自于通过螺栓与俯仰架前板9串联的固定块夹紧的部分，如图8所示。
一种基于三维拓扑优化的激光追踪测量系统机械结构减重优化方法，本方法包括如下步骤：
步骤1：结合实际情况对激光追踪测量系统进行整体分析，提取出需要减重优化的机械结构部分，即激光追踪系统俯仰平台；
步骤2：基于MATLAB，利用三维拓扑优化代码对需要进行减重的激光追踪测量系统俯仰平台进行分析并优化，对激光追踪测量系统俯仰平台的连接板5及俯仰架6进行优化；
步骤2.1.将离散的激光追踪测量系统俯仰平台激光追踪系统俯仰平台模型(连接板5及俯仰架6)转化为连续体进行拓扑优化，建立目标函数，约束条件等，目标是让连接板5及俯仰架6质量最小化，写为：
subject to：
KU＝F
0＜xmin≤x≤1
其中U和F分别为整体位移和力矢量，K为整体stiffness矩阵(单元刚度矩阵，表示单元体的受力与变形关系)。每个元素e都有密度x e 与之对应，k0为单元杨氏模量单元的单元刚度矩阵，ue和ke分别为单元位移矢量和stiffness矩阵，xmin为设计变量矢量，是最小相对密度矢量，N(＝nelx×nely)是用于离散设计域的元素数，p是惩罚幂(通常p＝3)，V(x)和V0分别是材料体积和设计域体积，f是规定的体积分数。
步骤2.2.利用最优性准则(OC)找到目标函数灵敏度：
其中m是正的移动极限，η(＝1/2)是数值阻尼系数，Be可从最优性条件中得到：
式中，λ是拉格朗日乘子，通过双分段算法找到。连接板5及俯仰架6设计域内质量的目标函数c的灵敏度为：
收敛性检查用如下方法：分别取两次邻近设计变量的最大分量，用两个分量的绝对差值式作为评判标准，
或者用两次邻近设计目标函数的绝对差值式作为评判标准,
步骤2.3.使用过滤器对灵敏度进行修改，进行卷积计算。网格独立滤波器通过如下修改元素灵敏度：
卷积算符(权重因子)
写成
{f∈N|dist(e，f)≤γmin}，e＝1，…，N，
若结果收敛则得出连接板5及俯仰架6设计域内质量优化模型，结果不收敛则返回步骤2.2中继续进行优化，直到收敛为止。
步骤3：按照上述方法得到连接板5及俯仰架6的优化结果，根据优化结果及实际情况在Inventor中对连接板5及俯仰架6的模型进行重构建模；
步骤4：将连接板5及俯仰架6的重构模型导入Inventor中进行应力分析，基于Inventor中的应力分析模块，对重构模型进行仿真验证，检验其是否可以承受相应的载荷。在将重构模型分别导入应力分析模块，按照实际情况设置载荷及固定端约束，进行网格划分(默认网格类型即可)，进行应力分析，得到应力分析云图。在机械设计中，重要零件一般要求安全系数在3以上。如果模型可以承受相应的载荷，则安全系数应在3以上，则符合安全设计要求，可以进行进一步的配重计算(步骤5)；若不能够承受相应的载荷，则安全系数应在3以下，需要返回步骤2进行重新规划设计域，重新优化；
步骤5：对符合安全设计要求的连接板5及俯仰架6的重构模型，结合实际情况进行配重计算验证，如使用优化后连接板5及俯仰架6的模型计算出的配重满足小于已加工配重质量，则本优化方法能完成优化任务。
与现有技术相比较，本发明的减重优化方法可以在维持原定设计的前提下仅对部分零件进行拓扑优化，从而使得俯仰平台再次达到平衡状态，提高其整体性能。并且连接板5及俯仰架6的重构模型可直接用于工厂打孔加工，节省了成本，降低了设计难度。
附图说明
图1为一种激光跟踪测量系统整体示意图。
图2为一种激光跟踪测量系统俯仰平台示意图。
图3为一种激光跟踪测量系统俯仰架示意图。
图4为一种激光跟踪测量系统俯仰架前板受力情况示意图。
图5为一种激光跟踪测量系统俯仰架带电机侧板受力情况示意图。
图6为一种激光跟踪测量系统俯仰架不带电机侧板受力情况示意图。
图7为一种激光跟踪测量系统连接板示意图。
图8为一种激光跟踪测量系统连接板受力情况示意图。
图9为一种激光跟踪测量系统俯仰架前板拓扑优化示意图。
图10为一种激光跟踪测量系统俯仰架带电机侧板拓扑优化结果示意图。
图11为一种激光跟踪测量系统俯仰架不带电机侧板拓扑优化结果示意图。
图12为一种激光跟踪测量系统连接板拓扑优化结果示意图。
图13为一种激光跟踪测量系统俯仰架方形减重孔拓扑优化重构模型示意图。
图14为一种激光跟踪测量系统俯仰架圆形减重孔拓扑优化重构模型示意图。
图15为一种激光跟踪测量系统连接板拓扑优化重构模型示意图。
图16为一种激光跟踪测量系统方形减重孔拓扑优化重构模型应力分析图。
图17为一种激光跟踪测量系统圆形减重孔拓扑优化重构模型应力分析图。
图18为一种激光跟踪测量系统连接板拓扑优化重构模型应力分析图。
具体实施方式
以下结合附图和实施例对本发明进行详细说明。
一种基于三维拓扑优化的激光追踪测量系统机械结构减重优化方法，本方法的具体实施过程如下：
步骤1：提取俯仰平台模型，提取相关参数
根据三维软件仿真数据，得到激光头1重约3.1kg，优化前连接板5重约2.2kg，优化前俯仰架6重约2.65kg。
俯仰架前板9长约为190mm，高约为54mm，厚度约为8mm。通光孔据左边83mm。由于拓扑优化须在MATLAB中进行，而MATLAB索引需是整数，且内存有限，故对原模型进行1/2缩放取，取长为90mm，高为25mm，厚度为4mm。
侧板需优化的前半段长为98mm，高为54mm，厚度为8mm。同理，对原模型进行1/2缩放，取长为50mm，高为27mm，厚度为4mm。
连接板5长为355mm，高为80mm，厚度为10mm。同理，对原模型进行1/4缩放，取即长为89mm，高为20mm，厚度为2mm。
步骤2：对模型进行拓扑优化，优化结果如图9、10、11、12所示；
目前三维优化代码仅可对板状三维零件进行拓扑优化。设置三维拓扑优化代码初始化参数，top(nelx,nely,volfrac,penal,rmin)
nelx、nely和nelz分别是零件水平长度、垂直高度和厚度方向上的元件数量，根据零件不同可自由改变，volfrac是体积分数，penal是惩罚功率，rmin是滤波器尺寸。通过阅读相关资料，并且为了更好贴合实际使用情况，设置体积分数0.3，惩罚功率3，滤波器尺寸1.5。
以零件左下角为零点，设零件上结构位置为(x,y,z)。在程序中设il为载荷的x坐标，jl为载荷的y坐标，kl为载荷的z坐标，当零件受面载荷时，以冒号连接坐标，表示面坐标，例如要表示起点位置为(a1,b1)的面积为a×b的面，设a＝a2-a1,b＝b2-b1,则面坐标为(a1:a2,b1:b2)。设iif为固定端的x坐标，jf为固定端的y坐标，kf为固定端的z坐标。对于面或体的固定端，与载荷同理。
其中，对俯仰架前板9的优化结果如图9所示，按照模型结构设置参数长高宽(x,y,z)为90mm，25mm，5mm。其载荷来自与通过螺栓连接的连接板5及激光头1。在其上四个螺栓孔位置(5,8,z/2)、(5,18,z/2)、(78,8,z/2)、(78,18,z/2)分别设置向下的载荷；其固定约束为与两侧板连接的位置，即图4中剖面线的位置，在两个连接面范围内(10:15,0:y,0:z)、(85:90,0:y,0:z)分别设置固定约束；
对俯仰架带电机侧板10的优化结果如图10所示，对俯仰架不带电机侧板11的优化结果如图11所示，设置按照模型结构设置参数长高宽(x,y,z)为50mm，27mm，4mm。对于两个侧板所受载荷均来自于激光头1与连接板5，故均在与前板连接的面上受到面载荷，设左下角为原点，在(5:5,0:y,z/2:z/2)范围内设置方向向下的面载荷，如图绿线位置所示。对于固定端，因两侧板的螺栓孔位置不同而略有不同。其中带电机侧板10的固定约束为：俯仰架6与俯仰电机8固连的螺栓孔，在(44,4,z/2)、(44,14,z/2)、(39,23,z/2)设置固定约束，如图5中绿色部分所示；不带电机侧板11的固定约束为：俯仰架6与俯仰轴固连的三个螺栓孔，在(35,13,z/2)、(50,6,z/2)、(35,21,z/2)设置固定约束，如图6中绿色部分所示；
对连接板5的优化结果如图12所示，设置按照模型结构设置参数长高宽(x,y,z)为89mm，20mm，2mm。其受到的载荷主要来自于与下方通过螺钉连接的激光头1所带来的重量，在(7,0,z/2)、(26,0,z/2)、(44,0,z/2)、(63,0,z/2)、(81,0,z/2)五个螺栓孔的位置设置向下的力载荷。其固定约束来自于通过螺栓与俯仰架前板9串联的固定块夹紧的部分，在(16:26,5:15,0:z)、(54:64,5:15,0:z)范围内设置固定约束，如图8灰色部分所示。
其中图12连接板5的拓扑优化结果，因固定形式与其他零件略有不同，图中红框部分为夹紧块所产生的固定约束，而非可减重部分。
步骤3：根据优化结果及实际情况，在Inventor中对模型进行重构结果如图13、14、15所示；
图13、14所示为俯仰架6的重构模型，图13模型的三维软件仿真质量为1.71kg，图14模型的三维软件仿真质量为1.76kg。可以看出远远小于原设计的优化前俯仰架6重约2.65kg。其中图13采用方形减重孔，更为贴合优化结果；图14采用圆形减重孔，可以简化后期加工。
图15为连接板5重构模型，三维软件仿真质量为1.32kg，远远小于优化前连接板5重约2.2kg。
步骤4：对重构模型进行应力分析；
如图16、17所示，俯仰架6所受载荷为53N，利用inventor软件应力分析模块得到安全系数云图，从图中可知俯仰架圆形减重孔重构模型(图14)与方形减重孔重构模型(图13)的安全系数均大于15，即表示可以安全承受所加载荷，满足设计要求。
如图18所示，连接板5所受载荷为22N，利用inventor软件应力分析模块得到安全系数云图，其安全系数大于15，可以安全承受所加载荷，满足设计要求。
步骤5：对优化后的整体进行配重的重新计算；
原设计配重质量为7.77kg(材料：硬质合金，密度：15.50g/cm3)，因工厂加工条件限制，最终加工出的配重质量为5.59kg(材料：铅，密度：11.37g/cm3)，加工配重无法满足俯仰平台前后平衡要求。模型重设计后，本发明根据中国发明专利【201910459007.2】中所提及的配重计算方法进行计算，结果为当采用方形减重孔俯仰架时，所需配重质量为4.63kg；结果为当采用圆形减重孔俯仰架时，所需配重质量为4.64kg，均小于加工配重质量，故满足工厂加工条件及设计要求。故本发明可以解决因加工条件不足所导致的俯仰平台平衡问题。
对所公开实施案例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明，对本实施案例的多种修改对本领域的专业技术人员来说是显而易见的。本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施案例中体现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的实施案例，而是要求符合本文所公开的原理和新颖性特点相一致的最宽的范围。
Claims (5)
1.一种基于三维拓扑优化的激光追踪测量系统机械结构减重优化方法，其特征在于：本方法包括如下步骤，
步骤1：结合实际情况对激光追踪测量系统进行整体分析，提取出需要减重优化的机械结构部分，即激光追踪系统俯仰平台；
步骤2：基于MATLAB，利用三维拓扑优化代码对需要进行减重的激光追踪测量系统俯仰平台进行分析并优化，对激光追踪测量系统俯仰平台的连接板及俯仰架进行优化；
步骤2.1.将离散的激光追踪测量系统俯仰平台激光追踪系统俯仰平台模型转化为连续体进行拓扑优化，建立目标函数、约束条件；
步骤2.2.利用最优性准则OC找到目标函数灵敏度：
步骤2.3.使用过滤器对灵敏度进行修改，进行卷积计算；
若结果收敛则得出连接板及俯仰架设计域内质量优化模型，结果不收敛则返回步骤2.2中继续进行优化，直到收敛为止；
步骤3：按照上述方法得到连接板及俯仰架的优化结果，根据优化结果及实际情况在Inventor中对连接板及俯仰架的模型进行重构建模；
步骤4：将连接板及俯仰架的重构模型导入Inventor中进行应力分析，基于Inventor中的应力分析模块，对重构模型进行仿真验证，检验其是否能够承受相应的载荷；在将重构模型分别导入应力分析模块，按照实际情况设置载荷及固定端约束，进行网格划分，进行应力分析，得到应力分析云图；
步骤5：对符合安全设计要求的连接板及俯仰架的重构模型，结合实际情况进行配重计算验证，如使用优化后连接板及俯仰架的模型计算出的配重满足小于已加工配重质量，则完成优化任务。
2.根据权利要求1所述的一种基于三维拓扑优化的激光追踪测量系统机械结构减重优化方法，其特征在于：连接板及俯仰架质量最小化，写为
KU＝F
0＜xmin≤x≤1
其中U和F分别为整体位移和力矢量，K为整体stiffness矩阵；每个元素e都有密度xe与之对应，k0为单元杨氏模量单元的单元刚度矩阵，ue和ke分别为单元位移矢量和stiffness矩阵，xmin为设计变量矢量，是最小相对密度矢量，N用于离散设计域的元素数，p是惩罚幂，V(x)和V0分别是材料体积和设计域体积，f是规定的体积分数。
3.根据权利要求1所述的一种基于三维拓扑优化的激光追踪测量系统机械结构减重优化方法，其特征在于：函数灵敏度的描述如下，
min(1,xe+m)
其中m是正的移动极限，η是数值阻尼系数，Be从最优性条件中得到：
式中，λ是拉格朗日乘子，通过双分段算法找到。
4.根据权利要求1所述的一种基于三维拓扑优化的激光追踪测量系统机械结构减重优化方法，其特征在于：连接板及俯仰架设计域内质量的目标函数c的灵敏度为，
收敛性检查用如下方法：分别取两次邻近设计变量的最大分量，用两个分量的绝对差值式作为评判标准，
或者用两次邻近设计目标函数的绝对差值式作为评判标准,
5.根据权利要求1所述的一种基于三维拓扑优化的激光追踪测量系统机械结构减重优化方法，其特征在于：网格独立滤波器通过如下修改元素灵敏度：
卷积算符
写成
{f∈N|dist(e,f)≤γmin},e＝1,…,N。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202010896611.4A CN112287469A (zh) | 2020-08-31 | 2020-08-31 | 一种基于三维拓扑优化的激光追踪测量系统机械结构减重优化方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202010896611.4A CN112287469A (zh) | 2020-08-31 | 2020-08-31 | 一种基于三维拓扑优化的激光追踪测量系统机械结构减重优化方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN112287469A true CN112287469A (zh) | 2021-01-29 |
Family
ID=74420357
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202010896611.4A Withdrawn CN112287469A (zh) | 2020-08-31 | 2020-08-31 | 一种基于三维拓扑优化的激光追踪测量系统机械结构减重优化方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN112287469A (zh) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113836650A (zh) * | 2021-08-30 | 2021-12-24 | 北京工业大学 | 一种基于激光追踪测量系统机械结构的模态分析方法 |
| CN117156688A (zh) * | 2023-10-27 | 2023-12-01 | 深圳市常丰激光刀模有限公司 | 一种多层线路板激光打孔方法 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104376177A (zh) * | 2014-11-24 | 2015-02-25 | 柳州金茂机械有限公司 | 基于工程机械结构设计的轻量化方法 |
| US20190042680A1 (en) * | 2017-04-25 | 2019-02-07 | Guangdong University Of Technology | Method for rigidity enhancement and weight reduction using laser peening |
| CN110597300A (zh) * | 2019-05-29 | 2019-12-20 | 北京工业大学 | 一种激光跟踪测量系统俯仰模块的配重计算方法 |
| CN111339616A (zh) * | 2020-03-06 | 2020-06-26 | 北京理工大学 | 一种使机械结构基频最大化的拓扑优化方法 |
-
2020
- 2020-08-31 CN CN202010896611.4A patent/CN112287469A/zh not_active Withdrawn
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104376177A (zh) * | 2014-11-24 | 2015-02-25 | 柳州金茂机械有限公司 | 基于工程机械结构设计的轻量化方法 |
| US20190042680A1 (en) * | 2017-04-25 | 2019-02-07 | Guangdong University Of Technology | Method for rigidity enhancement and weight reduction using laser peening |
| CN110597300A (zh) * | 2019-05-29 | 2019-12-20 | 北京工业大学 | 一种激光跟踪测量系统俯仰模块的配重计算方法 |
| CN111339616A (zh) * | 2020-03-06 | 2020-06-26 | 北京理工大学 | 一种使机械结构基频最大化的拓扑优化方法 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 杨姝: "复杂机械结构拓扑优化若干问题研究", 《中国博士学位论文全文数据库工程科技Ⅱ辑》, no. 5, pages 26 - 71 * |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113836650A (zh) * | 2021-08-30 | 2021-12-24 | 北京工业大学 | 一种基于激光追踪测量系统机械结构的模态分析方法 |
| CN113836650B (zh) * | 2021-08-30 | 2023-04-28 | 北京工业大学 | 一种基于激光追踪测量系统机械结构的模态分析方法 |
| CN117156688A (zh) * | 2023-10-27 | 2023-12-01 | 深圳市常丰激光刀模有限公司 | 一种多层线路板激光打孔方法 |
| CN117156688B (zh) * | 2023-10-27 | 2024-01-12 | 深圳市常丰激光刀模有限公司 | 一种多层线路板激光打孔方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US10889099B2 (en) | System and method for automatic support device generation | |
| US6044309A (en) | Three-dimensional machining method and recording medium stored with a three-dimensional machining control program | |
| CN112287469A (zh) | 一种基于三维拓扑优化的激光追踪测量系统机械结构减重优化方法 | |
| CN105912823B (zh) | 基于n-2-1定位的飞机蒙皮和长桁装配偏差分析方法 | |
| US20160300003A1 (en) | Rotorcraft Component Simulation using Scan-based Geometry | |
| CN108563186A (zh) | 一种五轴球头铣削几何误差补偿方法 | |
| CN110989490B (zh) | 一种基于轮廓误差的工件最优安装位置的获取方法 | |
| Bauer et al. | Analysis of industrial robot structure and milling process interaction for path manipulation | |
| CN113536488B (zh) | 基于配准算法的毛坯质量包容性分析和余量优化方法 | |
| CN112729112B (zh) | 基于机器人视觉的发动机缸体孔径与孔位检测方法 | |
| CN105956303B (zh) | 一种以抵消变形误差为目标的机床装配结合面设计方法 | |
| CN114669775A (zh) | 叶片气膜孔加工自适应定位方法、系统、设备及存储介质 | |
| Moehring et al. | Intelligent fixtures for the manufacturing of low rigidity components | |
| KR20220109434A (ko) | 터빈의 조립 방법, 터빈의 조립 지원 프로그램, 및 터빈의 조립 지원 장치 | |
| CN108416153A (zh) | 自由态与夹紧态下薄壁曲面件加工轨迹映射方法 | |
| CN110672032A (zh) | 一种基于弦线的叶片加工扭曲度误差测量方法 | |
| Li et al. | Sculptured surface-oriented machining error synthesis modeling for five-axis machine tool accuracy design optimization | |
| CN105373653B (zh) | 一种大尺度弱刚度薄壳类工件的定位方法 | |
| CN109614748B (zh) | 结合测试与仿真技术提升机床动态特性的结构优化方法 | |
| Wu et al. | Adaptive CNC machining process optimization of near-net-shaped blade based on machining error data flow control | |
| CN115507803A (zh) | 一种涡轮叶片加工和检测的方法、装置及设备 | |
| Zhong et al. | Modeling variation propagation in machining systems with different configurations | |
| CN110238699A (zh) | 无基准大型双层复杂曲面工件的机械加工定位系统及方法 | |
| CN112632691B (zh) | 通过调整虚拟构件模型的取向来进行虚拟产品评定 | |
| Wang et al. | Feasible spindle speed interval identification method for large aeronautical component robotic milling system |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| WW01 | Invention patent application withdrawn after publication | ||
| WW01 | Invention patent application withdrawn after publication |
Application publication date: 20210129 |