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변위구속조건을 고려한 컴플라이언트 메커니즘 설계
Compliant Mechanism Design with Displacement Constraint

김영기   (한양대학교 대학원 기계설계학과UU0001519  ); 민승재 
  • 초록

    When the topology optimization is applied to the design of compliant mechanism, unexpected displacements of input and output port are generated since the displacement control is not included in the formulation. To devise a more precise mechanism, displacement constraint is formulated using the mutual potential energy concept and added to multi-objective function defined with flexibility and stiffness of a structure. The optimization problem is resolved by using Finite Element Method(FEM) and Sequential Linear Programming(SLP). Design examples of compliant mechanism with displacement constraint are presented to validate the proposed design method.


  • 주제어

    위상최적설계 .   컴플라이언트 메커니즘 .   균질화설계법 .   상호포텐셜에너지.  

  • 참고문헌 (9)

    1. Min, S., Nishiwaki, S. and Kikuchi, N., 1997, 'Optimum Structural Design Based on Flexibility and Stiffness -Application to Compliant Mechanism Design-,' Transactions of the KSME, A, Vol. 21, No.9, pp. 1432-1440 
    2. Bendsoe, M. P., 1995, Optimization of Structural Topology, Shape, and Material, Springer, pp. 5-78 
    3. Song, Y. J., Min, S. and Kikuchi, N., 1999, Finite Element Method and Structural Optimization CAE, Sungandang, pp.323-358 
    4. Diaz, A. and Sigmund, O., 1995, 'Checkerboard Patterns in Layout Optimization,' Structural Optimization, Vol. 10, pp. 40-45 
    5. Sigmund, O., 1997, 'On the Design of Compliant Mechanisms Using Topology Optimization,' Mech. Struct. and Mach., Vol. 25, No.4, pp. 493-524 
    6. Nishiwaki, S., Frecker, M. I., Min, S. and Kikuchi, N., 1998, 'Topology Optimization of Compliant Mechanisms Using the Homogenization Method,' Int. J. Numer. Mech. Engng., Vol. 42, pp. 535-559 
    7. Bendsoe, M. P. and Kikuchi, N., 1988, 'Generating Optimal Topologies in Structural Design Using a Homogenization Method,' Computer Methods in Applied Mechanics and Engineering, Vol. 71, pp. 197-224 
    8. Saxena, A. and Ananthasuresh, G. K., 2000, 'On an Optimal Property of Compliant Topologies,' Struct. Multidisc. Optim., Vol. 19, pp. 36-49 
    9. Howell, L. L. and Midha, A., 1994, 'A Method for Design of Compliant Mechanisms with Small-Length Flexural Pivots,' Journal of Mechanical Design, Vol. 116, pp. 280-289 
  • 이 논문을 인용한 문헌 (1)

    1. Kim, Young-Gi ; Min, Seung-Jae 2003. "Compliant Mechanism Design with Geometrical Advantage" 大韓機械學會論文集. Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers. A. A, 27(5): 764~771     

 저자의 다른 논문

  • 김영기 (1)

    1. 2003 "입 . 출력변위비를 고려한 컴플라이언트 메커니즘 설계" 大韓機械學會論文集. Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers. A. A 27 (5): 764~771    

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