斗轮机轮体参数化设计关键技术研究

发布时间：2017-06-11 20:03

  本文关键词：斗轮机轮体参数化设计关键技术研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：斗轮堆取料机在港口、矿山等原料储运场所广泛应用,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。本文以其斗轮机构轮体为研究对象,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。本文在综述了国内外相关文献研究的基础上,对斗轮机构轮体的参数化设计与分析技术进行了研究。 本文主要的研究内容有： 1.参数化的设计技术：根据自顶向下设计方法,基于三维设计INVENTOR软件平台,提出斗轮机构轮体的参数化设计方法。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、企业产品设计规范定制等。 2.参数化的优化分析技术：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平台对斗轮机构轮体参数化的有限元分析及优化技术开展研究,以求实现设计参数的最优化。主要研究内容包括参数化的静力、模态分析,加载情况与后处理的参数化代码编译,参数化的多目标优化等。 3.改进粒子群优化算法：针对轮体结构参数优化问题,引入基于参数策略的粒子群优化算法,算法本身同传统粒子群算法相比,收敛快、精度高。嵌套轮体的结构计算分析作为约束条件,实现了先进理论同复杂工程问题的结合求解。 4.操作平台封装技术：基于VB平台,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。 在工程机械、矿山装备等关乎国计民生的重大领域,参数化的设计与分析技术,将是本课题研究成果的最佳应用领域。研究成果使得工程技术设计人员的产品开发周期大大缩短,并且从理论层面保证了产品设计的轻量化与可靠性,具有工程应用前景。
【关键词】：斗轮堆取料机 轮体 参数化设计 参数化分析 改进粒子群优化
【学位授予单位】：湖南大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：TH246
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第1章 绪论10-15
• 1.1 研究背景10-12
• 1.2 斗轮堆取料机发展与设计研究现状12-14
• 1.2.1 斗轮堆取料机发展12
• 1.2.2 斗轮堆取料机设计研究现状12-14
• 1.3 本文主要研究内容14-15
• 第2章 斗轮堆取料机斗轮机构轮体参数化设计技术15-20
• 2.1 参数化CAD设计平台15-16
• 2.1.1 INVENTOR软件介绍15
• 2.1.2 参数化设计方法15-16
• 2.2 参数化的设计思想16-17
• 2.3 参数化的三维数模与工程图技术17
• 2.4 斗轮机参数化设计建模案例17-19
• 2.5 本章小结19-20
• 第3章 斗轮堆取料机斗轮机构轮体参数化分析技术20-44
• 3.1 参数化分析平台的意义20-21
• 3.2 基于ANSYS/APDL及VB的参数化有限元分析技术21
• 3.2.1 实现参数化分析(优化)的平台介绍21
• 3.2.2 参数化分析(优化)步骤21
• 3.3 分析理论基础有限元法简介21-26
• 3.3.1 有限单元法概述21-22
• 3.3.2 理论基础22-26
• 3.4 轮体模型建立与参数设计26-30
• 3.4.1 斗轮机构及轮体参数计算26-28
• 3.4.2 斗轮堆取料机整机载荷28-30
• 3.5 轮体参数化静力学分析30-34
• 3.5.1 参数化初始模型计算分析30-33
• 3.5.2 参数化轮体静力分析实例33-34
• 3.6 斗轮机轮体参数化振动特性模态分析34-43
• 3.6.1 模态分析的必要性34-35
• 3.6.2 多自由度振动系统方程的建立与求解35-38
• 3.6.3 模态提取方法38
• 3.6.4 轮体模态分析38-40
• 3.6.5 轮体参数化模态分析实例40-43
• 3.7 本章小结43-44
• 第4章 斗轮堆取料机轮体优化设计44-66
• 4.1 斗轮机轮体多目标优化设计44-49
• 4.1.1 多目标优化设计研究意义44
• 4.1.2 设计变量的确定44-45
• 4.1.3 目标函数的确立45-46
• 4.1.4 优化方法的选择46-47
• 4.1.5 优化求解47-48
• 4.1.6 轮体多目标优化设计结论48-49
• 4.2 基于参数策略粒子群算法的轮体优化设计49-65
• 4.2.1 研究意义49
• 4.2.2 粒子群算法概述49-50
• 4.2.3 算法研究现状50-52
• 4.2.4 基于参数策略的粒子群求解52-55
• 4.2.5 基于参数策略的轮体优化设计55-65
• 4.2.6 基于参数策略粒子群优化结论65
• 4.3 本章小结65-66
• 第5章 操作平台搭建66-72
• 5.1 平台搭建目的66
• 5.2 系统工作流程66-68
• 5.3 系统功能实现68-69
• 5.4 系统应用实例69-71
• 5.5 本章小结71-72
• 结论与展望72-74
• 参考文献74-78
• 致谢78-79
• 附录A (攻读学位期间发表的学术论文或著作)79-80
• 附录B (部分关键程序)80-81

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前4条

1 吕明荟;李毅民;;斗轮堆取料机的发展趋势[J];港口装卸;2008年02期

2 代向歌;彭高明;;BP-GA算法对斗轮堆取料机回转平台的结构优化[J];机械设计与研究;2012年01期

3 郑宏晔;;斗轮机回转齿轮断齿原因分析[J];煤矿机械;2009年12期

4 孙晓江;;DQL1000.35斗轮机前臂架颤动原因分析及解决措施[J];哈尔滨轴承;2010年02期

中国博士学位论文全文数据库 前6条

1 李波;基于图像分析的车辆识别与跟踪若干关键技术研究[D];华中科技大学;2011年

2 朱炜;基于粒子群的水下图像分割与识别技术研究[D];哈尔滨工程大学;2008年

3 张维存;蚁群粒子群混合优化算法及应用[D];天津大学;2007年

4 魏秀业;基于粒子群优化的齿轮箱智能故障诊断研究[D];中北大学;2009年

5 宋胜利;混合粒子群协同优化算法及其应用研究[D];华中科技大学;2009年

6 丁雷;面向生产目标的铅锌烧结过程建模及优化研究[D];中南大学;2009年

  本文关键词：斗轮机轮体参数化设计关键技术研究，，由笔耕文化传播整理发布。

本文编号：442331