具有自接触与互接触的大变形柔顺机构的计算综合

采用连续体综合方法设计了具有自接触与互接触的大变形接触辅助柔顺机构（CCMs）的拓扑，并通过路径生成应用加以示例。设计域采用蜂窝镶嵌进行参数化。通过适当确定负圆形掩模的尺寸与位置，完成各单元的材料分配与刚性接触面生成。为便于接触分析，实施了边界平滑。由于边界平滑导致许多规则六边形单元退化为不规则凹多边形，采用均值坐标计算形函数。有限元分析中考虑了几何与材料双重非线性。采用增广拉格朗日乘子法结合活跃集策略以纳入自接触与互接触。CCMs 通过随机爬山搜索演化。综合得到的接触辅助柔顺连续体可追踪具有单个且重要的是多个扭折的路径，并经历涉及自接触与互接触两种模式的多次接触相互作用。