阶梯轴轴肩过渡曲线的开头优化及实验研究

发布时间：2020-06-14 20:43

【摘要】：本文在分析了轴对称体形状优化理论的基础上，采用试验应力分析方法一电测应力分析法，对变截面轴过渡曲线形状优化结果进行了实验研究。形状优化的应力分析采用边界元法，优化方法采用约束变尺度法，优化目标为应力集中系数最小，可变边界的描述采用三次样条函数。经过对轴肩过渡曲线的优化设计，获得了应力集中系数最小的形状。通过对受扭和受弯两种受载情况的八个试件进行电测应力分析，得知，用边界元法作为应力分析工具，结合优化技术进行的形状优化设计，其设计结果与实验结果基本符合，说明了形状优化的合理性，这种形状优化设计方法可在机械设计中推广使用。
【学位授予单位】：太原理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2003
【分类号】：TH122
【图文】：

示意图,受扭,棒料,试件

(a)原始形状伪)优化形状(口=2.884)(a=2.638)图6一7受扭轴图6一8受扭轴轴肩圆角优化前后形状示意图第二节实验目的从以上算例可以看出，经形状优化后，轴的最大应力集中系数明显降低。但这种结果只是通过使用计算机采用数值方法分析而得，虽然与一些结论相符，但若要进一步说明，还需进行实验论证，为此，我们进行了如下实验。第三节实验过程直径65们nrn的圆钢棒料长60cm，经机加工成如附图所示试件(棒料)，A表示优化前的试件，A*表示优化后的试件。另外需准备BMEZxZ特级应变片数枚，BMEZx3A级应变片数枚;丙酮、无水乙醇、万能达AB胶、502胶水、三

试验装置图,试验装置,半桥法,应变片

图6一15试验装置由于弯曲时，试件的上、下表面对称位置处应变值为一对相反数，故可用半桥法测量，桥路如图6一16所示。令)R上一表示上表面的应变片。R下一表示下表面的应变片。图6一16半桥法测量示意图在实验中遇到了用半桥电路无法调零的情况，因此改用了单臂桥法。1、A组第73页

【参考文献】