三扭结接触辅助柔顺开关的拓扑综合

本文提出了一种用于设计二维接触辅助柔顺机构以追踪具有三个或更多扭结的输出路径的拓扑综合方法。综合过程使用三种不同类型的外部刚性接触表面：圆形、椭圆形和矩形：它们的组合提供了 CCM 可以从中受益的复杂局部曲率，以实现所需的复杂输出特性。采用线单元网络生成拓扑。在该网络上铺设一组圆形子区域，并在每个子区域内生成外部接触表面。同时采用了离散和连续设计变量：前者控制 CCM 拓扑、外部接触表面的外观和类型，而后者控制 CCM 组成部分的形状和尺寸，以及接触表面的尺寸。通过识别外环和内环，所有接触类型都被允许，且接触建模变得显著更容易。线拓扑通过沿横向和纵向的用户定义数量的四边形单元进行充实。候选 CCM 设计在使用商业软件进行分析和使用随机搜索进行演化之前，经过了仔细的预处理。该过程通过一个接触辅助的三扭结机械开关得到了例证，并在存在摩擦和磨损的情况下进行了全面分析。