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公开(公告)号：CN110580362A
公开(公告)日：2019-12-17
申请号：CN201810579325.8
申请日：2018-06-07
Applicant: 中国科学院沈阳自动化研究所
IPC: G06F17/50
Abstract: 本发明涉及搅拌摩擦焊机器人结构分析领域，具体地说是一种搅拌摩擦焊机器人滑枕结构的拓扑优化设计方法，包括步骤1：对滑枕结构受力分析，确定滑枕刚度条件；步骤2：对滑枕结构的拓扑优化，先利用软件进行有限元建模，并根据步骤1中确定的刚度条件在有限元建模时施加约束处理，然后利用软件并采用SIMP变密度法对有限元模型进行拓扑优化，得到滑枕的拓扑优化构型；步骤3：利用软件并采用近似模型方法对步骤2中获得的滑枕拓扑优化构型进行尺寸优化。本发明通过拓扑优化，在使滑枕质量大幅减少的同时，也能够保证其末端变形量缓慢增加，并达到使其基频迅速提高的目的。
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公开(公告)号：CN110580361A
公开(公告)日：2019-12-17
申请号：CN201810579121.4
申请日：2018-06-07
Applicant: 中国科学院沈阳自动化研究所
IPC: G06F17/50
Abstract: 本发明涉及搅拌摩擦焊机器人结构分析领域，具体地说是一种搅拌摩擦焊机器人立柱结构的拓扑优化设计方法，包括步骤1：立柱结构的动态优化；步骤2：立柱结构的载荷和边界条件优化；步骤3：立柱结构的拓扑优化分析，先进行三维建模，建模后对立柱模型进行网格划分，然后对模型施加不同工况下的载荷值，并分别进行拓扑优化，并对各个拓扑优化后的立柱结构进行加权优化分析，得出最后的优化结果；步骤4：根据获得立柱结构的拓扑优化分析结果对立柱结构进行合理配置。本发明先对立柱结构进行优化设计，然后根据优化之后的结构，再次对立柱结构进行新一轮的拓扑优化矫正设计，从而获得综合动态性能较优的轻量化立柱结构。
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公开(公告)号：CN110580363B
公开(公告)日：2022-11-22
申请号：CN201810579333.2
申请日：2018-06-07
Applicant: 中国科学院沈阳自动化研究所
IPC: G06F30/23
Abstract: 本发明涉及搅拌摩擦焊机器人结构分析领域，具体地说是一种搅拌摩擦焊机器人底座结构的拓扑优化设计方法，包括步骤1：确定分析因素；步骤2：对底座动态优化设计，得到底座拓扑优化后的结构；步骤3：进一步优化筋格单元的出砂孔与筋格单元固有频率关系；步骤4：进一步优化筋格单元筋板壁厚、边长与筋格单元固有频率关系；步骤5：进一步优化底座内的筋格单元密度，确定筋格单元层数以及底座框架尺寸；步骤6：对底座结构最优方案进行验证。本发明通过有限元分析，找到对底座结构优化目标敏感的设计变量，并求得这些设计变量在基于指定的多目标加权优化算法中的一组最优解，最终给出结构设计的合理方案，用于改善底座结构的综合动态性能。
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公开(公告)号：CN110580362B
公开(公告)日：2022-11-22
申请号：CN201810579325.8
申请日：2018-06-07
Applicant: 中国科学院沈阳自动化研究所
IPC: G06F30/23 , G06F119/14
Abstract: 本发明涉及搅拌摩擦焊机器人结构分析领域，具体地说是一种搅拌摩擦焊机器人滑枕结构的拓扑优化设计方法，包括步骤1：对滑枕结构受力分析，确定滑枕刚度条件；步骤2：对滑枕结构的拓扑优化，先利用软件进行有限元建模，并根据步骤1中确定的刚度条件在有限元建模时施加约束处理，然后利用软件并采用SIMP变密度法对有限元模型进行拓扑优化，得到滑枕的拓扑优化构型；步骤3：利用软件并采用近似模型方法对步骤2中获得的滑枕拓扑优化构型进行尺寸优化。本发明通过拓扑优化，在使滑枕质量大幅减少的同时，也能够保证其末端变形量缓慢增加，并达到使其基频迅速提高的目的。
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公开(公告)号：CN110321571B
公开(公告)日：2021-09-28
申请号：CN201810269152.X
申请日：2018-03-29
Applicant: 中国科学院沈阳自动化研究所
IPC: G06F30/23 , G06T17/20 , G16C10/00 , G16C60/00 , G06F119/14
Abstract: 本发明涉及一种蜂窝板壳结构的力学参数数值提取方法，在三维建模软件中建立蜂窝板壳结构的三维模型，并进行模型简化；将模型转换格式，导入前处理软件Hypermesh中，修复蜂窝板壳模型；在Hypermesh中选用壳单元对简化后的三维模型进行离散，添加连接方式，对材料和属性进行设置，完成蜂窝板壳结构有限元模型的构建；在Hypermesh中Nastran求解器下进行分析设置，添加求解目标的控制卡片，求解得到支反力；根据应力应变公式，代入支反力计算出相应的弹性参数。本发明使得在蜂窝板壳结构的力学参数提取过程中能更加快捷方便地获取结果，相比于理论推导等需要繁复的力学运算和简化，大大提高了计算精度和运算速度，节省了时间。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN110580363A
公开(公告)日：2019-12-17
申请号：CN201810579333.2
申请日：2018-06-07
Applicant: 中国科学院沈阳自动化研究所
IPC: G06F17/50
Abstract: 本发明涉及搅拌摩擦焊机器人结构分析领域，具体地说是一种搅拌摩擦焊机器人底座结构的拓扑优化设计方法，包括步骤1：确定分析因素；步骤2：对底座动态优化设计，得到底座拓扑优化后的结构；步骤3：进一步优化筋格单元的出砂孔与筋格单元固有频率关系；步骤4：进一步优化筋格单元筋板壁厚、边长与筋格单元固有频率关系；步骤5：进一步优化底座内的筋格单元密度，确定筋格单元层数以及底座框架尺寸；步骤6：对底座结构最优方案进行验证。本发明通过有限元分析，找到对底座结构优化目标敏感的设计变量，并求得这些设计变量在基于指定的多目标加权优化算法中的一组最优解，最终给出结构设计的合理方案，用于改善底座结构的综合动态性能。
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公开(公告)号：CN108489656A
公开(公告)日：2018-09-04
申请号：CN201810281798.X
申请日：2018-04-02
Applicant: 中国科学院沈阳自动化研究所
Abstract: 本发明属于搅拌摩擦焊技术领域，特别是涉及一种搅拌摩擦焊搅拌头同步测力测温装置及其测试方法。包括搅拌驱动电机、搅拌头、热电偶、六维压力传感器、搅拌头装夹轴、电滑环、垫板及基座，其中垫板通过六维压力传感器与基座连接，用于承载焊件，搅拌驱动电机设置于垫板的上方、且输出轴通过搅拌头装夹轴与搅拌头连接，电滑环安装在搅拌头装夹轴上，热电偶设置于搅拌头上、且与电滑环连接，搅拌头用于对焊件进行焊接。本发明可完成搅拌头在高速旋转过程中对搅拌头轴肩及搅拌针区域进行实时的温度采集,同时可对搅拌头下压力及力矩进行全过程的数据采集，为提高焊接工艺提供数据支撑。
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公开(公告)号：CN110580361B
公开(公告)日：2022-09-30
申请号：CN201810579121.4
申请日：2018-06-07
Applicant: 中国科学院沈阳自动化研究所
Abstract: 本发明涉及搅拌摩擦焊机器人结构分析领域，具体地说是一种搅拌摩擦焊机器人立柱结构的拓扑优化设计方法，包括步骤1：立柱结构的动态优化；步骤2：立柱结构的载荷和边界条件优化；步骤3：立柱结构的拓扑优化分析，先进行三维建模，建模后对立柱模型进行网格划分，然后对模型施加不同工况下的载荷值，并分别进行拓扑优化，并对各个拓扑优化后的立柱结构进行加权优化分析，得出最后的优化结果；步骤4：根据获得立柱结构的拓扑优化分析结果对立柱结构进行合理配置。本发明先对立柱结构进行优化设计，然后根据优化之后的结构，再次对立柱结构进行新一轮的拓扑优化矫正设计，从而获得综合动态性能较优的轻量化立柱结构。
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公开(公告)号：CN110321572B
公开(公告)日：2021-12-28
申请号：CN201810269182.0
申请日：2018-03-29
Applicant: 中国科学院沈阳自动化研究所
IPC: G06F30/20
Abstract: 本发明涉及一种管道爬行机器人系统分析与验证方法，在三维建模软件中建立机器人本体结构的三维模型；对三维模型采用六面体网格进行网格划分，将得到的机器人本体有限元模型导入进ADAMS中进行分析设置；在ADAMS中，对压电陶瓷驱动器施加电压信号，使机器人本体有限元模型产生向前位移；在MATLAB中，对压电陶瓷驱动器施加电压信号，使机器人本体有限元模型产生向前位移，与在ADAMS中向前位移一致。本发明管内移动机器人是以压电双层膜为基本结构，利用惯性冲击原理达到运动的目的。结构简单，操作方便易于实现，可在软、硬狭小的管道内进行移动，可在恶劣的工况下工作，有良好的发展前景。
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公开(公告)号：CN110321572A
公开(公告)日：2019-10-11
申请号：CN201810269182.0
申请日：2018-03-29
Applicant: 中国科学院沈阳自动化研究所
IPC: G06F17/50
Abstract: 本发明涉及一种管道爬行机器人系统分析与验证方法，在三维建模软件中建立机器人本体结构的三维模型；对三维模型采用六面体网格进行网格划分，将得到的机器人本体有限元模型导入进ADAMS中进行分析设置；在ADAMS中，对压电陶瓷驱动器施加电压信号，使机器人本体有限元模型产生向前位移；在MATLAB中，对压电陶瓷驱动器施加电压信号，使机器人本体有限元模型产生向前位移，与在ADAMS中向前位移一致。本发明管内移动机器人是以压电双层膜为基本结构，利用惯性冲击原理达到运动的目的。结构简单，操作方便易于实现，可在软、硬狭小的管道内进行移动，可在恶劣的工况下工作，有良好的发展前景。
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