搅拌运输车前支架的优化设计研究

搅拌运输车是商用混凝土运输的理想工具.为了运输安全起见,我国设计的混凝土搅拌运输车往往存在着结构偏重、整体刚度过大的缺陷,增加了制造成本和使用成本.为了解决该问题,首先,建立了某搅拌车前支架的三维模型,对弯曲、弯扭、刹车、转弯四种工况进行了有限元分析和拓扑优化设计;然后,根据拓扑优化结果,对前支架进行了结构的再设计、有限元分析和尺寸优化研究.研究结果表明,在基本不损失其刚度和强度的前提下,结构质量减轻了18%,减重效果显著,为降低生产成本和使用成本奠定了基础.     

基于SQP法的斜齿圆柱齿轮减速器可靠性优化设计

研究了以单级斜齿圆柱齿轮减速器的体积最小为目标函数,应用可靠性设计理论和现代优化技术建立其可靠性优化设计模型的方法,结合工程实例建立减速器的优化设计模型,采用MATLAB优化工具箱中比惩罚函数法更优的序列二次规划法求解.优化结果表明该设计方法对于解决机械优化设计问题非常有效.     

基于Matlab遗传工具箱的高强混凝土配合比优化

利用Matlab提供的遗传工具箱来解决高强混凝土配合比的优化设计问题.从成功的配合比数据中,归纳出各组分用量的取值范围,以1 m3混凝土成本为优化目标.将带非线性约束的数学规划问题转化成线性不等式、区间约束和非线性约束函数,设置遗传算法的各相关参数,完成遗传操作获得最优解.经实配试验其结果与工程实例中提供的设计参数相比,减少费用17.2%.     

基于虚拟样机的减速器动力学分析

通过三维CAD软件SolidWorks创建了减速器的参数化实体模型;利用Parasolid文件接口在AD-AMS中实现了减速器虚拟样机的构建.基于虚拟样机的建模和仿真为机械设计提供了依据,提高了设计效率.     

基于模糊算法的少齿差齿轮多目标优化设计

基于优化设计模糊算法的基本理论,研究少齿差行星减速器的运行状态及相关工况条件,针对少齿差齿轮副的传动特性,建立少齿差行星轮减速器的数学模型,通过确立齿轮体积和重合度的目标函数,优化少齿差行星轮的几何参数,并与常规设计相比,少齿差行星传动的体积和重合度都得到优化。     

混凝土搅拌机启动过程中的动力学特性

目的为优化建筑构件自动化生产线,建立混凝土四杆搅拌机构建立力学模型,以获得搅拌过程中力学参数变化规律．方法运用机械原理的等效方法,进行运动学和动力学分析,通过能量等价获得电机选择,建立混凝土四杆搅拌机构的动力学模型,确定等效转动惯量和等效驱动力矩;在考虑电机启动特性条件下,建立启动瞬态过程的数值求解方法,分析计算启动过程搅拌参数随时间的变化规律．结果搅拌过程中,搅拌动力学参数都呈现周期性变化;1个周期中,功率消耗有2个极小值和2个极大值;负载启动时,搅拌机5个周期后趋于稳态．结论启动瞬态过程的数值求解方法,计算出启动过程搅拌参数随时间的变化规律,完成混凝土四杆搅拌机构力学模型分析,研究结果对建筑构件自动化生产线的推广应用具有重要意义．     

ф1.83×7M 磨机传动系统优化设计

本文对ф1.83×7M 磨机的传动系统进行优化,选型选定 NGW 型行星减速器为传动方式,并以追求减速器体积最小为目标函数,以抗弯强度、抗接触强度及几何条件为约束进行优化设计.本文重点阐明行星轮轴承几何尺寸的约束,严格限制减速器体积的缩小,并介绍该约束的建立方法及必要性.     

摆线针轮行星减速器的优化设计

摆线针轮行星减速器设计参数较多，计算复杂，特别是一些重要参数直接影响到摆线针轮行星减速器的性能和使用寿命，传统的设计方法是根据经验预先选定几个参数后再求出其他一些参数，只要能满足所给定的条件就是最终的设计参量，由于计算工作量大，设计人员不可能选择很多组参数来逐一进行比较，所以很难找到一个最佳的设计方案，分析了现有摆线针轮行星减速器优化设计中存在的不足，通过对该问题的全面深入研究，建立了6个设计变量、一个目标函数和13个约束方程的优化设计数学模型，经实例计算和结果分析，说明所建立的优化设计数学模型能够真实反映设计问题，计算结果也比较切合实际，准确可靠。另外所设计的数学模型有一定的使用价值和更深入研究的参考价值。     

锥齿少齿差减速器多目标优化设计

减速器常规设计常忽视设计的优化问题,使得机构自重大、成本高,根据优化变量的特点,针对一种新型锥齿少齿差行星减速器,建立优化设计数学模型,考虑齿轮强度、内锥齿形干涉、章动角等约束条件,以惯性力矩最小、体积最小为目标函数,采用遗传算法求解,得到不同输入功率、转速及传动比下合理的设计参数。     

混凝土配合比的非线性多目标优化算法研究

以不同性能指标的最优组合作为总体目标,采用逐步回归分析和复形调优法,建立混凝土配合比的非线性多目标优化模型.通过变量的高阶化以及目标和约束系统的柔性化,以克服线性规划中变量取值范围狭小、目标和约束函数形式受限的缺点,使混凝土优化目标的选取更加方便灵活.实例分析表明,利用该法能够设计出符合要求的配合比,并减少试验工作量,降低工程成本.     

混凝土泵S型管阀程序设计

分配阀是混凝土泵中的一个关键部件，工作中它与两个混凝土缸交替对接，完成混凝土的吸料和排料功能，它在工作中的可靠性是泵送混凝土时使混凝土能顺畅流动到达浇注点的保证，如何设计出结构合理、性能良好的分配阀是目前国内外科研人员研究的重点．当前国内外混凝土泵中广泛使用的S型管阀，从面向程序对象设计的原理出发，利用VC 对其进行可视化设计，可计算和绘制出不同排量混凝土泵中使用的不变径S型管阀的基本尺寸和图形，为混凝土泵S型管阀的设计提供了一种全新的方法．     

变厚齿轮RV减速器的参数化系统设计

介绍了关于变厚齿轮ＲＶ减速器的参数化设计系统。首先,对该减速器的结构设计参数进行了优化,以增大刚度、减小体积为目标,采用内点处罚函数法进行最优化处理。其次,实现了参数化绘图,利用ＰＩＣＡＤ作为二次开发平台,完成主要的零部件参量化图符。最后,实现了性能计算,可以自动进行刚度、强度、效率等性能的计算。该系统按改变设计参数,可快速地完成设计计算和绘制零件图,从而实现设计过程的自动化。     

某型载货车车架结构的拓扑优化

采用均匀化方法,以车架的总柔度为目标函数,以体积作为约束条件,对在弯曲和弯扭联合两种工况下的某型载货车车架结构进行了拓扑优化设计,经计算获得满足体积约束并使总柔度最小的车架拓扑形式,为横梁的分布数量、位置及纵梁的加强方式提供了依据,为该型载货车车架提供了结构的概念化设计方法。     

矿用自卸车驾驶室支承参数的动力优化设计

本文提出单点激励多级随机隔振系统的动力敏度分析方法,并用该方法,对国产某重型矿用自卸车的驾驶室和座椅支承系统的物理参数进行了动力优化设计。目标函数是座椅的垂直加速度均方值,还给出一个动力约束条件。计算表明,座椅支承的阻尼值是降低目标函数最敏感的参数。     

地下铲运机工作装置铰接点位置的优化设计

为解决地下铲运机工作装置传统设计中铰接点位置无法求取最优解的问题,提出了基于动力学仿真软件ADAMS的最优解求取方法.该方法通过选取目标函数和约束条件,利用计算机强大的数据处理能力进行高速寻优计算,进而求得铰接点的位置坐标的最优解.优化后工作装置的主要性能得到了明显提高.     

载重汽车变速器壳体加强筋布置的优化设计

为了提高载货汽车变速器壳体强度,在其内部布局加强筋.在布局优化过程中,以应力约束条件下加强筋的最小质量为目标函数,加强筋被布置在高应变能或应力的位置,利用加强筋单元应变能灵敏度和一种迭代计算中高效的重分析方法提高计算速度,通过确定加强筋单元的使用效率决定加强筋单元删除或保留.计算结果表明:经过2次迭代优化,变速器壳体结构的最大主应力从1.12×108Pa下降为9.86×107Pa,达到设计要求.应用加强筋的布局优化,可以有效地提高汽车变速器壳体结构强度.     

重型数控铣镗机床方滑枕有限元分析与优化

方滑枕的静动态特性直接影响整个机床的精度、加工性能和产品质量。本文运用三维软件建立了重型数控落地铣镗机床方滑枕、铣轴和镗轴的三维模型。根据机床的实际工作情况对方滑枕的受力和边界约束条件等进行了分析计算。通过分析得知其结构特性满足加工的条件要求,但其强度安全系数较大,结构比较臃肿,具有一定的优化空间。故将有限元方法和优化技术相结合,对其结构进行了以减重为目标以静态参数为约束的优化设计。     

基于NX参数化自顶向下的设计方法及其在减速器中的应用

介绍了自顶向下的设计方法,并且在NX中利用自顶向下的方法对减速器进行了设计,将自顶向下方法和NX参数化相结合,通过建立减速器的控制结构,实现了减速器的整体结构控制;利用NX的wave功能和“表达式”功能实现了参数的逐级传递、各零件参数之间的关联、零部件的并行设计和自动化装配.     

基于几何推理的创意平板折叠桌参数设计

以创意平板折叠桌的折叠结构基本参数为切入点,运用几何推理及多目标约束求解方法,建立目标函数和约束条件,得到平板折叠桌的最优加工参数,并采用力矩平衡原理,实验验证了该最优加工参数下的折叠桌稳定性能。实验结果表明:当折叠桌的最外侧桌腿与中间桌腿构成的异面三角形为正三角形时,平板折叠桌的稳定性能最好。