聚氨酯发泡设备的模块化设计与研究
发布时间：2023-03-04 00:55
随着客户对发泡机个性化需求的不断增长,企业需要生产出多样化的产品,同时缩短产品的设计与制造周期、降低生产成本。将模块化设计方法运用到聚氨酯发泡机模块化设计与研究,可以解决企业面临的客户个性化需求快速响应等问题。本文通过模块化设计方法进行聚氨酯发泡机的模块划分,对混合模块、主机机架等关键模块进行理论设计及建立模型库实现发泡机设计需求的快速响应,采用理论、仿真及实验相结合的方法研究影响发泡质量的因素,提高发泡机整机性能及制品质量。(1)采用模块化设计方法对发泡设备进行分类设计,分析常见的机械设备的模块划分方法,采用功能-结构-工艺划分模型对发泡机系统进行多级模块划分,分析聚氨酯发泡机零部件之间的相关性,使用改进型遗传算法求解模块划分方案,通过MATLAB软件设计相关算法程序,通过程序迭代计算得到聚氨酯发泡机的模块划分方案。(2)通过对发泡机混合机理的理论分析,得到混合室的内部对称型进料口混合结构,提出聚氨酯高压发泡机采用高速撞击来混合物料,通过混合室的理论计算及Fluent仿真对物料混合压力、混合流场的速度等进行分析,确定混合室的直径为10mm,进料口直径1.5mm等最佳设计参数,并对混合...
【文章页数】：101 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
中文摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 课题研究背景与意义
1.2 国内外相关技术研究现状
1.2.1 聚氨酯发泡机研究现状
1.2.2 模块化设计研究现状
1.2.3 模块划分优化算法研究现状
1.3 研究目的与研究内容
1.4 本章小结
第二章 聚氨酯发泡设备模块化设计理论分析
2.1 设备模块化原理与组件选择分析
2.1.1 模块化设计原理
2.1.2 研究组件的选择原则
2.2 发泡机模块化划分方法研究
2.2.1 模块分解方法分析
2.2.2 模块分解的“Z”字型映射
2.2.3 设备模块划分模型
2.2.4 产品零件相关度的模块划分方法
2.3 发泡机各属性权重与函数模型设计
2.3.1 各相关属性权重的分配
2.3.2 发泡机模块划分优化模型
2.4 本章小结
第三章 基于改进遗传算法的模块划分
3.1 遗传算法构成要素及流程设计分析
3.1.1 遗传算法基本构成要素
3.1.2 遗传算法的流程分析
3.2 改进遗传算法解决模块划分问题
3.2.1 编码
3.2.2 种群初始化
3.2.3 遗传算子设计
3.2.4 适应函数的设计
3.3 发泡设备的相关性分析及模块划分结果求解
3.3.1 聚氨酯发泡设备的相关性分析
3.3.2 发泡机各相关性的权重计算
3.3.3 发泡机模块划分结果及分析
3.4 本章小结
第四章 发泡机关键模块设计及其仿真分析
4.1 发泡机模块化设计分析
4.2 混合模块的设计及仿真
4.2.1 混合模块设备的种类
4.2.2 高压发泡机混合方式选择
4.2.3 混合模块的设计
4.2.4 混合头撞击型物料流场分析
4.3 换热模块的设计
4.4 自动搅拌模块的设计及仿真
4.4.1 搅拌原理及整体设计思路
4.4.2 搅拌叶片及搅拌轴的设计
4.4.3 电机及减速器的选型
4.4.4 搅拌轴及叶片的静力学仿真
4.5 通用机架模块的设计及仿真
4.5.1 聚氨酯发泡机通用机架设计
4.5.2 机架模块的仿真分析
4.5.3 主机底架的谐响应分析
4.6 发泡机模块装配设计
4.7 本章小结
第五章 实验及其分析
5.1 模块化发泡机及测试
5.1.1 模块化发泡实验机
5.1.2 模块化发泡机的试车及测试
5.2 聚氨酯产品力学性能正交试验
5.2.1 实验目的
5.2.2 实验用材料
5.2.3 实验装置
5.3 聚氨酯产品力学性能正交试验及试验数据的处理
5.4 混合效果试验及结果
5.4.1 混合效果测试的判断
5.4.2 影响混合效果的因素实验
5.5 设备使用情况与分析
5.6 本章小结
第六章 总结与展望
6.1 总结
6.2 展望
参考文献
攻读学位期间本人出版或公开发表的论著、论文
致谢
本文编号：3753424
【文章页数】：101 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
中文摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 课题研究背景与意义
1.2 国内外相关技术研究现状
1.2.1 聚氨酯发泡机研究现状
1.2.2 模块化设计研究现状
1.2.3 模块划分优化算法研究现状
1.3 研究目的与研究内容
1.4 本章小结
第二章 聚氨酯发泡设备模块化设计理论分析
2.1 设备模块化原理与组件选择分析
2.1.1 模块化设计原理
2.1.2 研究组件的选择原则
2.2 发泡机模块化划分方法研究
2.2.1 模块分解方法分析
2.2.2 模块分解的“Z”字型映射
2.2.3 设备模块划分模型
2.2.4 产品零件相关度的模块划分方法
2.3 发泡机各属性权重与函数模型设计
2.3.1 各相关属性权重的分配
2.3.2 发泡机模块划分优化模型
2.4 本章小结
第三章 基于改进遗传算法的模块划分
3.1 遗传算法构成要素及流程设计分析
3.1.1 遗传算法基本构成要素
3.1.2 遗传算法的流程分析
3.2 改进遗传算法解决模块划分问题
3.2.1 编码
3.2.2 种群初始化
3.2.3 遗传算子设计
3.2.4 适应函数的设计
3.3 发泡设备的相关性分析及模块划分结果求解
3.3.1 聚氨酯发泡设备的相关性分析
3.3.2 发泡机各相关性的权重计算
3.3.3 发泡机模块划分结果及分析
3.4 本章小结
第四章 发泡机关键模块设计及其仿真分析
4.1 发泡机模块化设计分析
4.2 混合模块的设计及仿真
4.2.1 混合模块设备的种类
4.2.2 高压发泡机混合方式选择
4.2.3 混合模块的设计
4.2.4 混合头撞击型物料流场分析
4.3 换热模块的设计
4.4 自动搅拌模块的设计及仿真
4.4.1 搅拌原理及整体设计思路
4.4.2 搅拌叶片及搅拌轴的设计
4.4.3 电机及减速器的选型
4.4.4 搅拌轴及叶片的静力学仿真
4.5 通用机架模块的设计及仿真
4.5.1 聚氨酯发泡机通用机架设计
4.5.2 机架模块的仿真分析
4.5.3 主机底架的谐响应分析
4.6 发泡机模块装配设计
4.7 本章小结
第五章 实验及其分析
5.1 模块化发泡机及测试
5.1.1 模块化发泡实验机
5.1.2 模块化发泡机的试车及测试
5.2 聚氨酯产品力学性能正交试验
5.2.1 实验目的
5.2.2 实验用材料
5.2.3 实验装置
5.3 聚氨酯产品力学性能正交试验及试验数据的处理
5.4 混合效果试验及结果
5.4.1 混合效果测试的判断
5.4.2 影响混合效果的因素实验
5.5 设备使用情况与分析
5.6 本章小结
第六章 总结与展望
6.1 总结
6.2 展望
参考文献
攻读学位期间本人出版或公开发表的论著、论文
致谢
本文编号：3753424
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