面向工业适用的机构设计优化方法：以冠状病毒呼吸机为例
系统与控制
2022-08-01 v1 系统与控制
摘要
机构的设计优化是一个有前景的研究领域，因其能在不牺牲性能的前提下实现更节能的机器。然而，机器制造商并未真正利用文献中所述的潜力，因为这些方法需要过多的理论分析。本文引入一种便捷的优化工作流，通过使用 CAD 模型实现广泛的工业采用。利用 3D 多体软件进行运动仿真，从中提取目标值样本。这些运动仿真确定了某一设计参数组合完成运动所需的扭矩。专用软件可顺序执行多次运动仿真并在不同仿真间交换数据，从而自动化获取目标值样本的过程。因此，无需深入的分析性设计分析，机器设计者即可低成本评估多种设计。此外，通过实施优化算法，可找到满足目标的最优设计。在一个具有三个设计参数（DP）的冠状病毒呼吸机机构案例研究中，39 次 CAD 运动仿真在 42 分钟内将机构 RMS 扭矩降低了 57.2%。
引用
@article{arxiv.2207.14537,
title = {An Industrial Applicable Approach towards Design Optimization of a Mechanism: a Coronaventilator Case Study},
author = {Abdelmajid Ben Yahya and Nick Van Oosterwyck and Jan Herregodts and Stijn Herregodts and Simon Houwen and Bart Vanwalleghem and Stijn Derammelaere},
journal= {arXiv preprint arXiv:2207.14537},
year = {2022}
}
备注
6 pages, 8 figures