螺旋输送机参数设计及其优化方法研究

发布时间：2017-10-10 19:43

  本文关键词：螺旋输送机参数设计及其优化方法研究

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【摘要】：螺旋输送机是一种没有挠性的输送设备，在各行各业中都有应用。由于其工作环境恶劣，会产生堵塞、磨损等问题，其能否安全可靠地运行，与其参数的设计及选取有很大关系。本文就此类问题，以传统螺旋输送机为对象，进行其参数设计及优化方面的研究。 本文针对螺旋输送机的结构和其工作原理，分析了输送机的设计依据，建立其参数设计的数学模型；确定优化的主要变量（参数）、约束条件及目标函数建立优化数学模型，对主要参数进行优化，寻找到最佳的参数组合。 基于Java语言的优越性，本文运用Java语言结合优化数学模型，编写出“人机对话”的操作界面，用户可根据需求设定物料的相关参数，就能获得螺旋输送机的主要设计参数，并且能够检验计算出的参数是否合理，节省了时间、提高了效率。 通过螺旋输送机的设计计算后，在UG中建立螺旋输送机叶片及U型槽的三维模型，将零件体和装配体导入Ansys中进行流体仿真分析，将仿真分析的结果同理论分析的结果比较，可知叶片上的应力小于许用应力，符合安全设计指标。 在参数优化设计中，本文以遗传算法为基础，以螺旋输送机叶片表面应力和输送效率双目标作为优化对象，采用基于正交试验设计响应面的结构参数优化设计方法，对螺旋输送机进行优化设计，，最终获得最优的结构参数；并用实例证明，优化之后的螺旋输送机提高了其效率，改善了其叶片的表面应力分布，延长了使用寿命。
【关键词】：螺旋输送机 Java 实体模拟 正交试验 参数优化设计
【学位授予单位】：太原理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TH224
【目录】：

• 摘要3-5
• ABSTRACT5-10
• 第一章 绪论10-20
• 1.1 螺旋输送机研究背景10
• 1.2 螺旋输送机的种类、特点及发展趋势10-12
• 1.2.1 螺旋输送机的种类10-11
• 1.2.2 螺旋输送机的特点11
• 1.2.3 螺旋输送机的发展趋势11-12
• 1.3 国内外对螺旋输送机设计的研究方法12-15
• 1.4 国内外对螺旋输送机参数优化的研究现状15-17
• 1.5 课题研究的意义和内容17-19
• 1.5.1 课题研究的意义17-18
• 1.5.2 课题研究的内容18-19
• 1.6 论文的技术路线19-20
• 第二章 螺旋输送机的常规设计与优化20-34
• 2.1 螺旋输送机常规设计20-30
• 2.1.1 螺旋输送机的结构组成20
• 2.1.2 螺旋输送机的工作原理20-21
• 2.1.3 螺旋输送机的设计依据21-22
• 2.1.4 螺旋输送机参数设计的数学模型22-30
• 2.2 螺旋输送机的优化方法30-33
• 2.2.1 螺旋输送机优化的主要变量30-31
• 2.2.2 确定参数优化的目标函数31
• 2.2.3 确定参数优化的约束条件31-33
• 2.3 本章小结33-34
• 第三章 螺旋输送机参数的计算机设计方法34-48
• 3.1 计算机程序设计概述34-38
• 3.1.1 计算机程序编程的一般步骤34-35
• 3.1.2 Java 语言的特点35-36
• 3.1.3 计算机在机械设计中的应用36-38
• 3.2 基于 Java 语言的螺旋输送机参数的计算机设计系统38-47
• 3.2.1 系统的整体功能和程序流程设计39-40
• 3.2.2 系统各功能模块的实现40-45
• 3.2.3 参数设计实例45-47
• 3.3 本章小结47-48
• 第四章 螺旋输送机的实体模拟及性能分析48-58
• 4.1 实体模拟的概述48-50
• 4.1.1 实体三维模拟设计的优点48-49
• 4.1.2 UGNX 的广泛应用49-50
• 4.1.3 三维模拟软件的发展趋势50
• 4.2 螺旋输送机实体建模的步骤50-53
• 4.2.1 螺旋输送机壳体部件的设计计算50-51
• 4.2.2 螺旋叶片轴的实体模拟51-52
• 4.2.3 U 型槽零件的模拟与组装52
• 4.2.4 工程图的生成52-53
• 4.3 螺旋输送机的建模实例与性能分析53-57
• 4.3.1 螺旋输送机的实体建模53-54
• 4.3.2 输送机性能分析54-55
• 4.3.3 输送机仿真分析55-57
• 4.4 本章小结57-58
• 第五章 基于遗传算法的螺旋输送机的参数优化研究58-66
• 5.1 遗传算法58-60
• 5.1.1 遗传算法基本原理58-59
• 5.1.2 遗传算法的工作步骤59-60
• 5.2 基于遗传算法的螺旋输送机参数优化方法60-65
• 5.2.1 优化设计参数选择60-61
• 5.2.2 优化目标确定61
• 5.2.3 数据拟合计算61-64
• 5.2.4 遗传算法参数优化64-65
• 5.3 本章小结65-66
• 第六章 结论与展望66-70
• 6.1 结论66-68
• 6.2 展望68-70
• 参考文献70-74
• 致谢74-76
• 攻读学位期间发表的学术论文目录76-78
• 附录78-94

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

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本文编号：1008248