基于响应面法的脱水机动力学特性优化研究

发布时间：2021-02-15 17:33

　　洗衣机作为一种常见的白色家电,其声振性能不但深刻影响了使用者的生活体验,而且也决定了其未来的发展方向。为了追寻洗衣机声振性能的优势性,本文以某型波轮式脱水机为研究对象,以得到更优的悬挂系统参数组合为最终目标,基于理论研究、试验研究和仿真研究三个方向的研究方法,针对悬吊元件多自由度方向上的刚度值和阻尼值进行了动力学优化研究。本文基于矢量分析法和拉格朗日方程对研究对象进行了动力学建模,并围绕脱水机的实体样机模型展开了模态测试试验、筒体振幅测试试验和参数测试试验。通过对比验证了模型的可靠性和试验的规范性。本文应用ADAMS软件,建立了研究对象的虚拟样机仿真模型,并利用数据验证了虚拟样机仿真模型的可靠性。本文以响应面法为理论基础,结合虚拟样机仿真模型,拟合出了脱水机筒体振幅与关键参数的响应面模型,并验证了响应面模型的可靠性。合理选择和改进优化算法,针对得到的响应面模型进行参数优化,得到了最终的参数优化结果并将优化参数代入虚拟样机仿真模型进行验证,验证结果表明某型波轮式脱水机的抑振性能得到了明显改善。 

【文章来源】：合肥工业大学安徽省 211工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：94 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
致谢
摘要
abstract
第一章 绪论
    1.1 洗衣机发展历史
    1.2 洗衣机减振降噪国内外研究概况
        1.2.1 国外研究概况
        1.2.2 国内研究概况
    1.3 课题研究意义与内容
        1.3.1 课题来源及研究意义
        1.3.2 本文主要研究内容
第二章 波轮式脱水机悬挂系统的数学建模与分析
    2.1 引言
    2.2 悬挂系统模型简化
    2.3 悬挂系统数学建模
        2.3.1 数学建模理论
        2.3.2 参考坐标系的建立
        2.3.3 悬吊元件的动力学建模
        2.3.4 数学模型的建立
    2.4 悬挂系统的相关参数获取
        2.4.1 悬挂系统的相关参数
        2.4.2 悬吊元件的关键参数
    2.5 悬挂系统的模态试验验证
        2.5.1 模态试验标准
        2.5.2 模态试验设计
        2.5.3 模态结果对比
    2.6 悬挂系统的振幅试验验证
        2.6.1 振幅试验标准
        2.6.2 振幅试验设计
        2.6.3 振幅结果对比
    2.7 本章小结
第三章 虚拟样机仿真模型的建立与分析
    3.1 引言
    3.2 虚拟样机技术与ADAMS软件
        3.2.1 虚拟样机技术
        3.2.2 MSC.ADAMS软件介绍
    3.3 虚拟样机仿真模型建立
        3.3.1 样机模型简化
        3.3.2 波轮式脱水机虚拟样机仿真模型建立
    3.4 仿真试验和结果对比
        3.4.1 仿真试验
        3.4.2 结果对比
    3.5 本章小结
第四章 响应面法理论基础与建模
    4.1 引言
    4.2 响应面基本理论
        4.2.1 响应面法基本概括
        4.2.2 响应面法原理
        4.2.3 响应面模型精度验证
    4.3 试验方法设计
        4.3.1 全因子试验设计
        4.3.2 均匀试验设计
        4.3.3 拉丁超立方试验设计
    4.4 脱水机振幅的响应面建模
        4.4.1 建模准备
        4.4.2 响应面模型建立
        4.4.3 模型精度验证
    4.5 本章小结
第五章 悬挂系统动力学参数优化研究
    5.1 引言
    5.2 优化算法
        5.2.1 粒子群算法
        5.2.2 人工蜂群算法
        5.2.3 遗传算法
    5.3 优化算法的选择和改进
        5.3.1 优化算法的选择
        5.3.2 优化算法的改进
        5.3.3 参数优化及算法分析
    5.4 本章小结
第六章 总结与展望
    6.1 本文工作总结
    6.2 研究展望
参考文献
附录1
附录2
附录3
附录4
攻读硕士期间的学术活动及成果情况


【参考文献】：
期刊论文
[1]波轮式洗衣机脱水桶的结构分析与多目标优化设计[J]. 蔡芸,彭亮,刘学,程志文.  机械强度. 2018(01)
[2]基于响应面法的悬架结构改进及优化设计[J]. 王延克,丁渭平,杜飞龙,何森东.  机械科学与技术. 2009(01)
[3]基于MSC.ADAMS的滚筒洗衣机动态特性研究[J]. 魏玉东,高建,杨志永.  机械设计. 2008(07)
[4]滚筒洗衣机悬挂系统动力学建模分析[J]. 付素芳,张秋菊,安伟,陈海卫.  机械设计与研究. 2007(06)
[5]基于连续响应表面法的汽车结构耐撞性仿真优化[J]. 廖兴涛,李青,张维刚.  机械强度. 2007(06)
[6]某工业洗衣机动力学特性研究[J]. 顾力强,曹群豪,杨霞菊.  振动与冲击. 2007(07)
[7]基于近似技术的高亚声速运输机机翼气动/结构优化设计[J]. 张科施,韩忠华,李为吉,李响.  航空学报. 2006(05)
[8]基于代理模型的板料成形优化技术进展[J]. 谢延敏,于沪平,陈军,阮雪榆.  塑性工程学报. 2006(02)
[9]用于确定性计算仿真的响应面法及其试验设计研究[J]. 郭勤涛,张令弥,费庆国.  航空学报. 2006(01)
[10]序列响应面方法在覆盖件成形过程优化中的应用研究[J]. 张峻,柯映林.  汽车工程. 2005(02)

博士论文
[1]波轮式全自动洗衣机脱水振动与抑制机理的研究[D]. 陈海卫.江南大学 2010
[2]滚筒洗衣机动态特性建模与结构参数优化研究[D]. 付素芳.江南大学 2009

硕士论文
[1]滚筒洗衣机动态特性及结构参数优化研究[D]. 郭远虎.南京航空航天大学 2017
[2]波轮洗衣机动力学系统结构参数优化方法研究[D]. 刘志鹏.南京航空航天大学 2016
[3]滚筒洗衣机悬挂系统优化设计[D]. 洪仲昆.东南大学 2015
[4]基于响应面法的商用车驾驶室结构噪声分析与优化[D]. 王超.湖南大学 2014
[5]滚筒式洗衣机动力学特性分析研究与参数优化[D]. 范攀攀.合肥工业大学 2012
[6]滚筒洗衣机振动特性分析与仿真[D]. 孙益民.江南大学 2008
[7]滚筒洗衣机动态仿真及关键零部件优化[D]. 高建.天津大学 2008
[8]滚筒式洗衣机的振动模态分析[D]. 杨晓文.上海交通大学 2006
[9]虚拟样机的仿真过程及其建模技术研究[D]. 陈勇.南京理工大学 2002



本文编号：3035262