计算机辅助设计与图形学学报

作者：占金青, 杨新峰, 周程灵, 刘敏

关键词：柔顺机构, 多自由度, 拓扑优化, 材料不确定性, 耦合约束

为了减小机构性能对材料不确定性的敏感程度,提出一种考虑材料不确定性的多自由度柔顺机构拓扑优化方法.首先利用级数最优线性估值法对材料随机场进行离散化,利用多项式混沌展开式和Smolyak稀疏网格积分法求解随机响应统计矩;然后引入输入/输出耦合约束,以多输入多输出柔顺机构输出位移加权和的期望值最大化以及标准差最小化为优化目标,构建多自由度柔顺机构耦合约束稳健性拓扑优化数学模型.自行设计的2个多自由度微执行器数值算例结果表明,与无耦合约束确定性优化结果比较,耦合约束稳健性优化设计的多输入多输出柔顺机构构型有所不同,具有更好的稳健性,并且输入/输出耦合效应能够得到有效抑制,证明了所提方法的有效性.

来源：2025年第7期

《计算机辅助设计与图形学学报》期刊编辑部

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