进口非标主机用盘式制动器主体结构优化的数学模型

针对起重运输机械等行业进口主机所用标准的不同,提出了为其配置盘式制动器的主体结构优化。根据使用时的一般状况,分析了制动器工作时的力学和热力学特性,建立了以制动时间和外形尺寸最小为目标的结构优化的软件设计进行了简单描述。     

矿井提升机无轴式盘式制动器结构优化设计

提升机作为矿井关键的机械工艺设备,提升机盘式制动器失效会带来许多安全隐患,因此,有必要分析和提高盘式制动器的制动性能.通过对常用的无轴式盘式制动器的结构进行分析研究,采用有限元数值模拟分析方法,以制动正压力和有效制动时间为优化目标参数.对常用无轴式盘式制动器结构进行优化设计,有限元仿真分析结果显示,优化后的无轴式盘式制...     

起重机用盘式制动器

现代起重机向着高效、安全及程序化控制的方向发展,对作为起重机的安全装置与调速手段的制动器,提出了越来越严格的要求:灵敏、平稳、惯性小、可靠性高及易干与程序控制匹配。盘式制动器比常用的瓦块式制动器(以下简称块式制动器)更能符合这些要求,故近年来不断地出现在引进的起重设备上。本文对其特点与结构简介如下。     

矿用带式输送机盘式制动器振动过程分析及优化研究

矿用带式输送机的盘式制动器对整机系统进行制动时,制动盘与安装机架之间会产生振动效应,当制动盘与机架振动频率接近时会产生共振现象,将对整个制动器的制动性能有较大的影响。针对这个问题,以西南地区某矿盘式制动器为例,根据制动盘与闸瓦的前8阶模态分析结果对整个盘式制动器的结构进行优化,避免因制动盘与机架振动频率接近而产生的共振现象。优化结果显示,对整个盘式制动器的结构优化后有效避免了制动盘与机架产生的共振现象,提高了制动器制动性能,确保了带式输送机运行的安全性和稳定性。     

盘式制动器轻量化设计研究

汽车作为耗油大户,其节能与否已直接影响到我国整体的能源消耗。由于汽车轻量化对节能增效的巨大意义,汽车制造商都致力于减轻汽车的质量。盘式制动器作为汽车的一个重要零部件,轻量化也是它未来发展的方向。应用CAD／CAE软件建立了盘式制动器的有限元模型,在满足盘式制动器自身刚度、强度要求的同时,对制动器结构进行轻量化设计。     

盘式制动器支架疲劳分析及优化

取盘式制动器摩擦块的标准试样进行压缩试验,建立制动盘-摩擦块制动过程的数值模型,根据计算结果分析支架受力分配,并利用疲劳台架试验对数值模型进行验证;基于支架应力测试试验,建立支架有限元分析数值模型,研究盘式制动器支架的应力应变分布规律,结果表明:支架应力最大值出现在较细拱桥一侧,大于屈服强度,数值解与试验值吻合程度较好,说明模型可靠;基于20万次疲劳台架试验,建立盘式制动器的疲劳分析模型,研究盘式制动器支架疲劳寿命的影响因素;结合有限元分析和疲劳分析的结果,对盘式制动器支架进行形状优化,优化后支架应力得到明显改善,解决了目前盘式制动器支架易出现疲劳破坏的关键性问题。     

内置永磁体的盘式磁流变制动器结构优化设计及仿真分析

为提高传统磁流变制动器制动性能及其安全性,提出一种内置永磁体的盘式磁流变制动器.阐述了内置永磁体的磁流变制动器工作原理,制动器在失电情况下,制动转矩在内置永磁体的作用下仍可维持一个安全值,一定程度上提高了制动器的防故障性能.对制动器磁路进行了分析,同时建立了制动转矩数学模型,利用ANSYS软件对其电磁场进行仿真.以制动器质量和制动转矩为优化目标,采用多目标遗传算法进行优化,得到Pareto最优解集,对其进行相关的赋权,得到制动器最优结构尺寸,对优化前及优化后的磁流变制动器进行对比,发现电流为1A时,制动转矩由80N ·m增加到105 N·m,提升了31.3％;同时制动器质量由5.4 kg减少到4.8 kg,质量减轻了11％.     

内置永磁体的盘式磁流变制动器结构优化设计及仿真分析

为提高传统磁流变制动器制动性能及其安全性,提出一种内置永磁体的盘式磁流变制动器.阐述了内置永磁体的磁流变制动器工作原理,制动器在失电情况下,制动转矩在内置永磁体的作用下仍可维持一个安全值,一定程度上提高了制动器的防故障性能.对制动器磁路进行了分析,同时建立了制动转矩数学模型,利用ANSYS软件对其电磁场进行仿真.以制动器质量和制动转矩为优化目标,采用多目标遗传算法进行优化,得到Pareto最优解集,对其进行相关的赋权,得到制动器最优结构尺寸,对优化前及优化后的磁流变制动器进行对比,发现电流为1A时,制动转矩由80N ·m增加到105 N·m,提升了31.3％;同时制动器质量由5.4 kg减少到4.8 kg,质量减轻了11％.     

基于MATLAB的盘式制动器优化设计

介绍了盘式制动器混合多目标优化问题数学模型的建立，提出以制动盘厚度和制动时间为主要优化目标的多目标函数，并采用MATLAB优化软件进行优化。结果表明，该方法简便可靠、速度快。     

基于模糊优化方法盘式制动器优化设计

盘式制动器作为载重车辆重要的制动装置,其优化中存在诸多的模糊因素,这些因素对提高制动器的性能具有重要影响。基于盘式制动器的结构特点和制动过程特点,以制动器制动过程时间最短为主要优化目标,以制动盘厚度最小为次要优化目标,搭建盘式制动器通用设计的模糊优化数学模型。考虑到摩擦因数的不确定性及各约束边界的模糊性,运用模糊评判和模糊优化方法确定了摩擦因数及各相关参数。结果表明:通过模糊优化设计,制动时间显著缩短约5%,制动盘厚度也有所减小约9%;搭建盘式制动器试验台,对优化设计前后制动器制动时间进行对比,结果表明优化设计的有效性和可靠性,对盘式制动器的设计制造具有一定的实际指导意义。     

盘式制动器结构优化及其制动噪声分析

为进一步研究盘式制动器在制动过程中制动噪声问题,运用序列二次规划理论对盘式制动器进行优化,以制动盘通风孔作为优化对象,将优化得到的几何数据代入几何模型,从而得到一种新型抑制制动噪声的盘式制动器结构,并针对新型结构制动噪声特性相关变化规律进行理论分析和试验验证。研究结果表明:序列二次规划优化算法对于计算盘式制动器制动盘通风孔几何参数问题具有稳定性和准确性,能够为后续产品优化提供计算依据;在制动盘几何模型上加入通风孔后有效地将制动器特征频率进行分离,明显抑制制动噪声问题;通过盘式制动器试验对优化前、后的模型进行验证,试验结果与仿真结果具有一致性,验证了通风孔盘式制动器对于抑制制动噪声尖叫具有重要作用。     

Multi-objective optimization for model predictive control

This paper presents a technique of multi-objective optimization for Model Predictive Control (MPC) where the optimization has three levels of the objective function, in order of priority: handling constraints, maximizing economics, and maintaining control. The greatest weights are assigned dynamically to control or constraint variables that are predicted to be out of their limits. The weights assigned for economics have to out-weigh those assigned for control objectives. Control variables (CV) can be controlled at fixed targets or within one- or two-sided ranges around the targets. Manipulated Variables (MV) can have assigned targets too, which may be predefined values or current actual values. This MV functionality is extremely useful when economic objectives are not defined for some or all the MVs. To achieve this complex operation, handle process outputs predicted to go out of limits, and have a guaranteed solution for any condition, the technique makes use of the priority structure, penalties on slack variables, and redefinition of the constraint and control model. An engineering implementation of this approach is shown in the MPC embedded in an industrial control system. The optimization and control of a distillation column, the standard Shell heavy oil fractionator (HOF) problem, is adequately achieved with this MPC.     

基于模糊分析的曲柄摇杆机构优化设计

针对曲柄连杆机构设计实例，考虑到设计参数取值的不确定性，在满足曲柄存在条件和传动性能的条件下，以曲柄连杆机构已知运动规律与实际运动规律之间的偏差最小为优化目标，建立了模糊优化设计的数学模型，并给出了优化方法和结果分析。     

5-UPS并联机床主要结构参数的优化选择

通过建立5-UPS并联机床的优化模型．分析了影响并联机床结构参数的各种因素，求解出使机床的加工范围最大、加工精度最高、5条腿受力最小、机床的外观符合黄金分割的机床的最优结构参数，从而为并联机床的设计提供了依据。     

优化数学模型特征的提取与识别

介绍了对优化数学模型的特征进行提取与识别的方法,用它可以提取和识别数学模型的各种特征。     

摆头力矩电动机夹紧机构设计及优化分析

为了降低精密五轴铣床摆头中夹紧套的结构应力集中程度,采用Solidworks和ANSYS软件对其进行了结构优化设计.首先在Solidworks中创建未进行优化的建议模型,然后针对实际工况和使用条件对其进行分析优化,从而显著改善夹紧套的应力集中程度.     

基于制动尖叫倾向性的盘式制动器优化设计

通过非线性和复特征值分析对一盘式制动器系统进行了尖叫预测,得到了制动尖叫频率与尖叫倾向性.仿真结果表明制动块倒圆半径对尖叫倾向性有重要影响.利用CAE优化技术,将制动器尖叫倾向性作为优化目标,对倒圆半径进行了优化,成功将制动尖叫抑制在产品早期设计阶段.     

盘式制动器的结构场有限元分析

首先探讨盘式制动器在制动过程中的摩擦接触和非线性动力学问题.具体的分析方法包括:摩擦接触算法,非线性有限元方法.按照制动盘与摩擦片的实际几何尺寸,建立了具有速度可变效应的三维瞬态结构应力有限元模型,利用非线性有限元方法,较真实地模拟了制动器的制动过程.通过以上分析得出制动过程的一些结构上的性能变化.将同相同制动条件下的实心盘式制动器和通风盘式制动器对比,得出通风盘式制动器在制动过程中的接触应力,各向位移等.     

Mathematical model for cold rolling and temper rolling process of thin steel strip

A mathematical model for cold rolling and temper rolling process of thin steel strip has been developed using the influence function method. By solving the equations describing roll gap phenomena in a unique procedure and considering more influence factors, the model offers significant improvements in accuracy, robustness and generality of the solution for the thin strip cold and temper rolling conditions. The relationship between the shape of the roll profile and the roll force is also discussed. Calculation results show that any change increasing the roll force may result in or enlarge the central flat region in the deformation zone. Applied to the temper rolling process, the model can well predict not only the rolling load but also the large forward slip. Therefore, the measured forward slip, together with the measured roll force, was used to calibrate the model. The model was installed in the setup computer of a temper rolling mill to make parallel setup calculations. The calculation results show good agreement with the measured data and the validity and precision of the model are proven.     

塑料成型机合模机构的优化设计

对塑料成型机合模机构分析,建立目标函数、约束条件,得出符合其运动要求的数学模型,然后运用LINGO作为优化工具,编程求解得出符合要求的最优值,LINGO的应用使设计过程更加简单,从而提高了工作效率,给设计人员带来很大方便。