高频振动能量放大装置的优化设计与实验研究

发布时间：2018-08-02 18:32

【摘要】：为了提高高频振动时效消除残余应力的效果,优化设计一种高频振动能量放大装置。采用正交实验法结合ANSYS有限元软件,以振幅放大倍数和振幅均匀性评价因子为目标函数,结构尺寸参数为设计变量,对高频振动能量放大装置进行优化设计。通过实验研究高频振动能量放大装置的应用对高频振动时效消除AISI 1045钢淬火试样残余应力的影响;结果表明:高频振动能量放大装置的振幅放大倍数可以达到7.30、振幅均匀性评价因子可以低至0.68;高频振动能量放大装置能够显著的放大电磁式激振器的输出振幅,同时能够输出相对均匀的振幅;高频振动能量放大装置的应用显著的提高了高频振动时效消除残余应力的效果;基于正交实验法结合ANSYS有限元软件进行高频振动能量放大装置的优化设计,可以减少设计方案的数目,提高设计的效率,具有工程应用价值。
[Abstract]:In order to improve the effect of high frequency vibration aging to eliminate residual stress, a high frequency vibration energy magnifying device is designed. Using the orthogonal experiment method and the ANSYS finite element software, the amplitude magnification and the amplitude uniformity evaluation factor are taken as the objective function and the structure size parameter is the design variable, and the high frequency vibration energy magnifying device is optimized. The effect of high-frequency vibration aging on the residual stress of AISI 1045 steel quenched by high-frequency vibration aging is studied experimentally. The results show that the amplitude magnification of the high frequency vibration energy magnifying device can reach 7.30, the amplitude uniformity evaluation factor can be as low as 0.68, and the high frequency vibration energy magnifying device can be used. It is significant to amplify the output amplitude of the electromagnetic vibrator and to output the relative uniform amplitude. The application of the high frequency vibration energy magnifying device greatly improves the effect of eliminating the residual stress in the high-frequency vibration aging system, and the optimization design of the high frequency vibration energy magnifying device is carried out based on the orthogonal experiment method and the ANSYS finite element software. In order to reduce the number of design plans and improve the efficiency of design, it has the engineering application value.
【作者单位】： 上海海事大学物流工程学院;常州大学机械工程学院;绍兴文理学院机械与电气工程学院;浙江大学浙江省先进制造技术重点实验室;上海晨宏建筑工程有限公司;
【基金】：江苏省科技支撑计划(工业)(BE2014818)
【分类号】：TG155

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本文编号：2160331