随动装置数字化设计关键技术及其应用研究

发布时间：2017-07-03 23:18

  本文关键词：随动装置数字化设计关键技术及其应用研究

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【摘要】：为解决随动装置传统设计模式的成本高、周期长、质量差的问题,采用数字化设计方法,对随动装置进行方案设计、虚拟样机与功能分析、控制策略、性能评价及优化等关键技术及其应用研究.根据需求分析,进行随动装置方案设计,应用优化算法对系统布局方案进行了优化计算,优化后电动缸最大作用力减小28%,最小传动角增加30%.建立随动装置虚拟样机模型,以位置控制为目标设计了控制系统.通过虚拟样机仿真与物理样机伺服控制试验,验证了虚拟样机模型的正确性、控制策略的有效性以及功能的可实现性.对随动装置力学性能、零部件结构强度、整机抗冲击性能进行了分析与评价,以U型架为例进行了结构拓扑优化,优化后U型架重量减轻9.2%.研究结果表明:由系统方案优化技术、虚拟样机技术、现代控制技术、结构拓扑优化技术构成的复杂机电系统数字化设计技术,能够实现新产品设计过程的数字化,缩短产品开发周期,提高产品性能.
【作者单位】： 三峡大学机械与动力学院;三峡大学新能源微电网湖北省协同创新中心;三峡大学水电机械设备设计与维护湖北省重点实验室;
【关键词】： 随动装置 虚拟样机 性能评价 控制策略 结构优化 数字化设计
【基金】：湖北省教育厅自然科学基金(D20141202) 湖北省自然科学基金(2015CFB559)
【分类号】：TH122
【正文快照】： 新产品的研发按照传统的设计模式通常要经过设计、样机试制、工业性试验、改进定型和批量生产几个步骤.由于这种基于物理样机的设计研发模式的不足(成本高、周期长、质量差),往往使物理样机反复性试验不够充分,加上设计人员通常不愿为修改局部而给整机带来不可预知的结果,这就

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本文编号：515569