大型组合式回转体重心评价及其去重平衡研究

发布时间：2017-09-15 18:07

  本文关键词：大型组合式回转体重心评价及其去重平衡研究

  更多相关文章： 组合式船用螺旋桨 重心评价 最小包容球 重心公差球 去重平衡

【摘要】：由于成形加工过程中受制造精度、材料缺陷及加工误差等非设计因素的影响,导致工件的实际重心位置存在偏差,尤其是对大型组合式回转体,会产生严重的静不平衡和动不平衡问题。 本文以组合式船用螺旋桨为研究对象,旨在解决桨叶重心误差评价和去重平衡问题。基于数学上的球域理论,提出了桨叶重心最小包容球和重心公差球的概念,通过比较重心最小包容球和重心公差球的空间关系,提出桨叶重心评价方法,以判断桨叶的实际重心偏差和对组合桨进行去重平衡处理时提供桨叶选择对策。 针对桨叶重心最小包容球的求解提出了5种算法,并分别给出具体步骤,使用MATLAB软件分别对算法的准确性、稳定性和快速性做出评价：在重心公差球的计算方面,结合组合式船用螺旋桨的实际情况,提出最优重心公差球的构建原则,包括重心矩最小原则、去重成本最低原则和去重量最省原则,并给出最优重心公差球的具体算法。 针对桨叶去重平衡的最优化要求,分别以去重量最小和桨叶重心离散程度最小为标准提出相应的去重平衡方案。在对不合格桨叶重心修正后,对桨叶的组合顺序进行优化,并利用ADAMS软件对上述研究结果进行仿真验证,结果表明,利用本文提出的重心评价和去重平衡方法进行重心修正后,螺旋桨的力学性能有了显著提高。因此,该重心评价以及去重平衡方法应用于生产实践具有重要意义和可观的技术经济前景。 基于以上理论和方法,面向生产实际,针对组合式船用螺旋桨的重心评价和去重平衡问题,开发出人机交互界面,并给出详细操作步骤,通过对一组实际测量的组合式螺旋桨的桨叶数据进行操作,完成本界面在实际工程中的应用。
【关键词】：组合式船用螺旋桨 重心评价 最小包容球 重心公差球 去重平衡
【学位授予单位】：大连理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：U664.33
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-10
• 1 绪论10-17
• 1.1 研究背景与意义10-11
• 1.2 大型组合式回转体重心评价及其去重平衡技术研究现状11-13
• 1.3 组合式船用螺旋桨重心评价及其去重平衡技术研究现状13-15
• 1.4 本文主要研究内容15-16
• 1.5 本章小结16-17
• 2 重心最小包容球17-52
• 2.1 重心最小包容球概念的提出17
• 2.2 最小包容球判定方法17-19
• 2.3 最小包容球性质19-20
• 2.4 边界点法求解最小包容球20-26
• 2.4.1 边界点法概念的提出20
• 2.4.2 边界点法具体步骤20-23
• 2.4.3 边界点法验证23-26
• 2.5 基于优化算法求解最小包容球26-40
• 2.5.1 模式搜索法求解最小包容球26-30
• 2.5.2 遗传算法求解最小包容球30-34
• 2.5.3 混合遗传算法求解最小包容球34-35
• 2.5.4 优化算法验证35-40
• 2.6 收缩优化法求解最小包容球40-49
• 2.6.1 收缩优化法概念的提出40
• 2.6.2 收缩优化法具体步骤40-47
• 2.6.3 收缩优化法验证47-49
• 2.7 算法选择与实例计算49-50
• 2.8 本章小结50-52
• 3 桨叶重心公差球52-58
• 3.1 重心公差球的概念52
• 3.2 最优重心公差球的构建原则52
• 3.3 最优重心公差球的确定52-55
• 3.4 桨叶重心评价准则55-57
• 3.5 本章小结57-58
• 4 去重平衡58-79
• 4.1 桨叶实际模型的获取58-60
• 4.2 桨叶去重区域的确定60
• 4.3 去重量最小最优去重方案60-61
• 4.4 重心离散程度最小最优去重方案61-68
• 4.4.1 从方差角度进行求解62-65
• 4.4.2 从费马点角度进行求解65-68
• 4.5 重心修正后桨叶的组合优化68-70
• 4.6 仿真实验验证70-78
• 4.6.1 理论分析70-71
• 4.6.2 力学仿真验证71-78
• 4.7 本章小结78-79
• 5 重心评价和去重平衡人机界面设计79-91
• 5.1 利用MATLAB进行界面设计79-80
• 5.1.1 人机界面设计原则79
• 5.1.2 人机界面设计方法79-80
• 5.1.3 人机界面设计步骤80
• 5.2 重心评价和去重平衡人机界面组成80-81
• 5.3 主要回调函数的编写81-84
• 5.3.1 重心评价界面主要回调函数的编写81-83
• 5.3.2 人工去重界面主要回调函数的编写83
• 5.3.3 智能去重界面主要回调函数的编写83-84
• 5.4 重心评价和去重平衡人机界面编译84
• 5.5 重心评价和去重平衡人机界面操作步骤84-90
• 5.6 本章小结90-91
• 6 结论91-93
• 6.1 本文主要研究结论91-92
• 6.2 存在的问题和改进措施92-93
• 参考文献93-97
• 附录A 重心评价及去重平衡系统流程图97-98
• 附录B 三组已知球面或内部数据点坐标98-100
• 附录C 收缩优化法步长变化算法流程图100-101
• 附录D 收缩优化法算法流程图101-102
• 攻读硕士学位期间发表学术论文情况102-103
• 致谢103-104

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 韩德强;韩崇昭;邓勇;杨艺;;基于证据方差的加权证据组合[J];电子学报;2011年S1期

2 李红军;张晓鹏;;离散点集最小包围圆算法分析与改进[J];图学学报;2012年02期

3 叶海加,陈罡,邢渊;双目CCD结构光三维测量系统中的立体匹配[J];光学精密工程;2004年01期

4 严思杰,周云飞,彭芳瑜,赖喜德;大型复杂曲面零件加工余量均布优化问题研究[J];华中科技大学学报(自然科学版);2002年10期

5 谢伟;五叶调距桨的桨叶优化组合及整桨静平衡方法研究[J];舰船科学技术;2004年05期

6 李晓冬,冀清发,盛利峰,母德强;回转体不平衡量的测量理论与标定[J];计量学报;2004年02期

7 张平;杨辉;;常规螺旋桨设计要点分析[J];江苏船舶;2006年03期

8 陈海锋;唐进元;刘广;;一种矿车防跑机构设计与仿真分析[J];计算机仿真;2009年09期

9 于颖,於孝春,关琦;螺旋桨桨叶叶面加工过程中加工量的计算[J];机械设计与制造;2003年05期

10 赵萍;李永奎;白雪卫;李景阳;;逆向工程中数字化测量方法及其应用[J];机械设计与制造;2009年02期

，

本文编号：858067