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国内刊号：11-2187/TH
国际刊号：0577-6686
发布日期:
作者：谢荣臻, 黄东煜, 苏满佳, 管贻生, 朱海飞
单位：广东工业大学机电工程学院 广州 510006
关键词：气动软体驱动器,弯曲性能,变形模型,优化设计,有限元仿真；
基金：国家自然科学基金（51975126，51705086）、广东省前沿与关键技术创新专项（2019B090915001）和广东省“扬帆计划”引进创业创新团队（2017YTOSG026）资助项目。
为设计弯曲性能优越的三维气动软体驱动器，针对单腔通气时驱动器的弯曲变形机理，展开了弯曲特性的研究。首先基于Yeoh模型的能量密度分布函数，结合驱动器弯曲时的静力平衡方程，建立驱动气压与驱动器弯曲角度变形的非线性数学模型；其次，通过数学模型分析气腔半径、中心圆半径以及壁厚对弯曲的影响，并通过建立单目标多约束优化模型寻找最优尺寸组合；然后通过有限元仿真，进一步研究两腔通气时驱动器弯曲角、偏转角与末端点坐标的变化规律。最后通过对比理论模型、有限元仿真、样机试验的数据。结果表明：在60 kPa气压的范围内，理论结果、仿真结果与试验结果的表明上述分析参数对弯曲影响的趋势保持一致，从而验证了理论模型的正确性。上述研究为设计气动软体弯曲驱动器提供了可靠的理论基础。
来源：2020年第15期
《机械工程学报》期刊编辑部
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