基于3D打印的液压集成块自动优化设计

发布时间：2022-02-19 04:25

　　近年来液压系统不断朝着重量轻、体积小、可靠性高的方向发展,但液压集成块内部典型的直角转弯、孔道突缩等结构产生的管网压降、温升与噪声等一系列问题对液压系统的可靠性、寿命及效率产生了恶劣的影响。由于这些因素的存在,集成块虽然在结构设计上可以满足连通要求,但在系统性能上却不能很好满足要求。论文从工程实际的角度出发,针对液压集成块受传统机加工能力的限制而造成结构和性能优化瓶颈的问题,提出了基于3D打印的液压集成块自动优化设计方法。本文依据3D打印极强的复杂零件制造能力和小批量生产经济性的特点,将3D打印技术作为孔道结构设计的技术依托,以Fluent流道仿真结果中的压降为评价孔道流体性能的主要指标,对集成块典型的孔道结构进行优化设计,并通过实验验证了该设计方法的可行性。其次,以优化后孔道所生成的连通规则集作为后续集成块自动优化设计的基础,采用放样法构造孔道的三维模型,对异形孔道校核算法和孔道连通设计进行了深入研究,以模拟退火算法为实施手段,采用基于规则集的启发式算法完成管网连通设计。最后,以上述研究为基础,应用Visual Studio2010开发环境、ObjectARX2014开发工具包和Au... 

【文章来源】：大连理工大学辽宁省211工程院校985工程院校教育部直属院校

【文章页数】：83 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 3D打印在液压领域的应用
        1.1.1 工程背景
        1.1.2 可行性研究
    1.2 集成块设计问题研究综述
        1.2.1 液压集成块管网性能国内外研究现状
        1.2.2 液压集成块自动设计国内外研究现状
        1.2.3 研究综述
    1.3 研究内容
        1.3.1 研究内容
        1.3.2 技术路线
2 基于3D打印的典型结构设计及实验研究
    2.1 传统液压集成块缺陷分析
        2.1.1 压力损失
        2.1.2 传动精度
        2.1.3 温升
    2.2 基于3D打印的典型孔道结构设计
        2.2.1 偏心过渡孔道仿真及实验研究
        2.2.2 去除工艺孔容腔
        2.2.3 圆弧过渡
        2.2.4 半径连续变化
    2.3 孔道连通规则集
        2.3.1 端孔同面
        2.3.2 端孔对面
        2.3.3 端孔邻面
        2.3.4 过渡孔道参数
    2.4 本章小结
3 集成块外部布局自动优化设计
    3.1 设计内容
    3.2 数学模型
        3.2.1 设计变量
        3.2.2 约束条件
        3.2.3 优化目标
    3.3 应用遗传算法的外部布局
        3.3.1 设计内容
        3.3.2 干涉校核
        3.3.3 遗传编码的实现
    3.4 本章小结
4 液压集成块3D打印孔道连通设计
    4.1 设计内容
    4.2 管网连通
        4.2.1 多管网的布线顺序
        4.2.2 多端管网转两端管网
        4.2.3 两端管网的连通
    4.3 3D打印孔道建模方法
    4.4 干涉校核
        4.4.1 孔道校核规则
        4.4.2 孔道校核算法
        4.4.3 3D打印孔道的支撑问题
    4.5 本章小结
5 基于3D打印的集成块优化设计系统
    5.1 系统支持软件升级简介
    5.2 系统功能框架
    5.3 典型实例
        5.3.1 案例1
        5.3.2 案例2
    5.4 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间发表学术论文情况
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]基于响应面法的液压集成块直角转弯流道优化[J]. 胡建军,陈进,权凌霄,孔祥东.  制造技术与机床. 2017(09)
[2]液压集成块湍流模型修正及内流特性分析[J]. 胡建军,陈进,权凌霄,张晋,孔祥东.  中国机械工程. 2017(14)
[3]高性能金属零件激光增材制造技术研究进展[J]. 张安峰,李涤尘,梁少端,王潭,严深平,张连重.  航空制造技术. 2016(22)
[4]基于3D打印的离散型产品可制造性优化问题[J]. 韩钰,贾国柱.  计算机集成制造系统. 2016(05)
[5]基于湍流理论的液压集成块流道仿真分析[J]. 赵宏林,代广文,张开龙,刘海军,徐时贤,罗建梅.  石油机械. 2015(08)
[6]刀尖角容腔对直角转弯流道液流特性影响的PIV试验研究[J]. 胡建军,孔祥东,侯冠男,俞滨,权凌霄.  中国机械工程. 2015(07)
[7]钻铣机液压集成块内部孔道结构分析研究[J]. 温馨,邓子龙.  辽宁石油化工大学学报. 2014(06)
[8]基于孔道流场优化的流体性能提升[J]. 朱张立,田雷.  轻工机械. 2013(04)
[9]机载液压系统设计原则与发展趋势[J]. 骆美玲,郭涛,曹维佳.  航空科学技术. 2013(04)
[10]液压集成块典型孔道结构压力损失分析[J]. 李强,邓子龙,奚文.  液压与气动. 2013(06)

博士论文
[1]液压集成块CAD/CAM集成系统理论与开发技术研究[D]. 刘万辉.大连理工大学 2007
[2]插装式集成块智能优化设计理论与方法研究[D]. 贾春强.大连理工大学 2007
[3]基于管网液流特性仿真的液压集成块优化设计[D]. 张宏.大连理工大学 2007
[4]液压集成块智能优化设计理论与方法研究[D]. 李利.大连理工大学 2002



本文编号：3632212