定模动辊变截面装置动力学优化

发布时间：2020-10-11 06:15

　　 变高度辊弯成形机主要由固定成形模具、成形板料及其可以在x、z向平动且绕y向转动的轧辊组成及其实现这些运动的机构组成,在工作过程中通过伺服电机控制成形轧辊沿型模对板料逐步辊压成形。为了减少成形过程中轧辊对加工零件的振动和冲击,保证零件加工过程的安全性及加工精度,论文对该机械系统进行了动力学分析和优化。该成形机的变截面部分共包含五个道次,各个道次结构、运动过程和受力情况类似,由于最大的成形力出现在第四道次,因此选取该成形机的第四道次进行动力学分析。基于拉格朗日分析动力学原理,推导出本文研究对象的动力学微分方程。根据以设计好的结构参数,得到了该机械系统的加速度曲线。将结合内点惩罚函数法和自适应权重法改进的粒子群优化算法应用于已建立好的力学模型,运用Matlab软件编程完成该优化算法。将优化后的系统加速度与优化前进行对比,结果表明,优化后的结构参数值可以使该机械系统的最大加速度降低。最后将该成形机的三维模型导入ADAMS软件中,进行虚拟样机的动力学仿真。首先对比了优化前仿真结果和理论分析结果基本一致,验证了理论分析建立的机械系统动力学模型的正确性;其次对比了优化后仿真结果和理论分析结果也是基本一致,验证了通过应用改进后的粒子群算法优化的机械系统动力学模型的有效性。
【学位单位】：北方工业大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2017
【中图分类】：TG305
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 国内外变截面辊弯成形技术发展现状
    1.2 课题研究背景和意义
    1.3 本课题研究内容
第二章 机械系统动力学分析
    2.1 机械系统动力学研究现状
    2.2 机械系统动力学建模方法
    2.3 变高度辊弯成形装置系统的动力学建模
    2.4 本章小结
第三章 变高度辊弯成形装置的动力学优化
    3.1 智能优化算法概述
    3.2 粒子群优化算法分析
        3.2.1 基本粒子群算法流程
        3.2.2 基本粒子群算法设计原则
        3.2.3 基本粒子群算法的参数选择
    3.3 粒子群算法的改进
    3.4 基于改进的粒子群算法的机械系统动力学优化
    3.5 本章小结
第四章 变高度辊弯成形装置的动力学仿真
    4.1 ADAMS软件介绍
    4.2 变高度辊弯成形装置ADAMS仿真
    4.3 仿真分析与理论分析结果对比
    4.4 本章小结
第五章 结论与展望
参考文献
附录A
在学期间的研究成果
致谢

【参考文献】

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本文编号：2836198