机械工程学报

作者：杨强, 孙本奇, 李树军, 戴建生

单位：1. 东北大学机械工程与自动化学院 沈阳 1108192. 辽宁工业大学机械工程与自动化学院 锦州 1210013. 宁夏理工学院 石嘴山 7530004. 伦敦大学国王学院 伦敦WC2R 2LS 英国

关键词：约束变胞机构,构态切换,可靠性,优化设计,可靠性灵敏度,变胞运动副；

基金：国家自然科学基金(51575091)、航空科学基金(20170250001)和中央高校基本科研业务费专项资金(N2203010)资助项目。

为获得稳定、可靠的构态切换能力而开展可靠性优化设计是降低约束变胞机构运动功能失效概率的关键。基于多构态欠驱动约束变胞源机构的组成原理建立了含变胞运动副的扩展Assur杆组的模块化受力分析模型。根据变胞运动副的等效阻力梯度模型,考虑系统内外部误差的随机性,利用可靠性理论建立了约束变胞机构构态切换能力的概率评估模型。基于可靠性评估及可靠性灵敏度分析,提出了面向约束变胞机构构态切换稳定性的可靠性优化设计方法,进而针对可靠性灵敏度较高的结构参数随机变量的公差进行优化设计,使优化后的设计方案同时满足可靠性和经济性要求。最后,以折纸变胞机构为例,验证了提出的可靠性优化设计方法的可行性和有效性。研究工作为开展面向高概率的构态切换重复执行能力的变胞机构可靠性优化设计奠定了基础,同时对推进变胞机构的工程应用具有理论和实际意义。

来源：2023年第3期

《机械工程学报》期刊编辑部

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