附件C：譯文

用曲面響應(yīng)法拓?fù)鋬?yōu)化擺臂式執(zhí)行機(jī)構(gòu)
（劉楨勛、宗柏伸）
概要
在拓?fù)鋬?yōu)化結(jié)構(gòu)的過程中，面對多目標(biāo)的功能，必須從結(jié)構(gòu)設(shè)計考慮上滿足一個以上的設(shè)計要求。改進(jìn)的拓?fù)鋬?yōu)化方法是基于曲面響應(yīng)法（RSM），在一個小尺寸（SFF）的擺臂式執(zhí)行機(jī)構(gòu)中，采用多目標(biāo)優(yōu)化處理達(dá)到同時令人滿意的極限的撓度和極限剛度的結(jié)果。多目標(biāo)函數(shù)被定義為在某一方向上聚焦的極限順應(yīng)性與這個結(jié)構(gòu)固有頻率是一樣的。在實驗設(shè)計中是選擇敏感的變量來進(jìn)行試驗。基于試驗設(shè)計的結(jié)果，曲面響應(yīng)函數(shù)是用公式明確建立多目標(biāo)函數(shù)。帕雷托優(yōu)化方法決定在目標(biāo)函數(shù)中相互沖突的加權(quán)因素。在設(shè)計域內(nèi)通過采用設(shè)計變量的最優(yōu)組合，得到優(yōu)化的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。
1、介紹
機(jī)構(gòu)的拓?fù)鋬?yōu)化被規(guī)定為形狀的優(yōu)化問題，它確定孔的數(shù)量，孔的位置和連接元素。盡管如此，拓?fù)鋬?yōu)化有許多困難，比如一個閉連機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)松弛并且缺乏解決方案。在已經(jīng)精心設(shè)計的機(jī)構(gòu)這種情況下，拓?fù)淠転楦淖兲峁┯行У氐倪x擇，尤其是對減輕重量方面，因為僅僅改變外形或者選擇參數(shù)不再是有效地解決方法。這樣，拓?fù)鋬?yōu)化是改變設(shè)計域內(nèi)的許多孔的放置位置。因為如上所述的特性，在拓?fù)鋬?yōu)化中通常加有限元分析，作為一個解決問題的工具。
自1980年以來，均化設(shè)計方法(HDM)（池志穗1988;鈴木和池志穗1991）和密度方法所謂叫做單一同性材料變形（SIMP）（Mlejnek 和施爾瑪赫1993）是經(jīng)常用在拓?fù)鋬?yōu)化中。密度方法的概念類似于均化設(shè)計方法。盡管如此，密度方法在密度和材料性能之間的關(guān)系缺乏理論支持。也就是說，拓?fù)鋬?yōu)化是依靠密度方法的應(yīng)用，來形成的網(wǎng)絡(luò)狀結(jié)果。雖然密度法缺乏理論支持，吸引工程師的原因是它的應(yīng)用很簡單。相反，均化設(shè)計方法是連續(xù)結(jié)構(gòu)和設(shè)計領(lǐng)域的數(shù)學(xué)松弛的合成概念(池志穗1988)。雖然均化設(shè)計方法有強大的理論支持，但是很難理解均化設(shè)計方法關(guān)于在離散機(jī)構(gòu)里連續(xù)性機(jī)構(gòu)松弛的基本概念。