混匀堆料机臂架优化设计及软件平台开发

发布时间：2017-11-10 02:32

  本文关键词：混匀堆料机臂架优化设计及软件平台开发

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【摘要】：混匀堆料机在港口、矿山等原料储运场所广泛应用。混匀堆料机是单件小批量生产的大型散料输送设备，大多数情况下是针对某个具体项目而设计制造的。在设备设计和制造时需针对不同用户实际需求作相应的改变，设计出相应的产品，就能在日益激烈的市场竞争中保持优势。为了适应市场的需求与挑战，对其实行产品设计的系列化非常必要。 本文以混匀堆料机臂架机构为研究对象，建立参数化尺寸驱动的设计模型与分析模型，以实现产品的智能化设计；在综述了国内外相关文献研究的基础上，对不确定性的单目标优化方法方面展开了一些的研究，力求在快速、有效的算法本身及其在混匀堆料机臂架设计中的应用方面开展了一些探索。本文主要的研究内容有： 1)基于三维设计INVENTOR软件平台，采用自顶向下的设计方法对混匀堆料机臂架机构进行了CAD参数化设计。主要内容包括建立三维框架模型、三维数模驱动的建立与校核、二维工程图的生成技术、修改数据库中数据实现框架模型的尺寸驱动。 2)在参数化的设计基础上，考虑产品轻量化设计理论与强度、刚度的设计要求，基于ANSYS平台对混匀机构臂架参数化的CAE分析。主要研究内容包括建立臂架的CAE参数化模型，臂架结构的静力分析，臂架结构设计参数的灵敏度分析。 3)基于非概率区间方法，提出了一种混匀堆料机臂架重量的不确定性优化设计方法。考虑到臂架系统中一些参数受制造、测量等因素的影响，不可避免地存在不确定性，在用区间来描述不确定性的基础上，建立了混匀堆料机臂架重量的不确定性优化模型，并应用基于序列线性规划的非线性区间数优化方法进行求解。 4)基于VB平台，开发完成了混匀堆料机臂架参数化设计系统，实现人机交互界面输入，将参数化的设计与参数化的分析优化模块进行高度集成，实现封装。 臂架参数化设计的实现及设计平台的开发可以使设计人员很方便的实现对臂架的局部修改及重新设计过程，，提高了臂架的设计效率和设计质量；采用基于区间的不确定性优化方法不仅可以解决臂架制造的经济性问题，而且使臂架的结构设计更加合理。
【学位授予单位】：湖南大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：TH238

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

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本文编号：1164708