基于多岛遗传算法的薄壁齿圈装夹变形优化研究

针对薄壁齿圈装夹时装夹变形的问题,对夹具元件的结构参数和施加的夹紧力进行了优化,提出了采用多岛遗传算法对夹具结构参数和夹紧力的同步优化方案。通过ABAQUS软件对齿圈装夹变形进行了有限元分析,得出了变形量,将ABAQUS软件优化算法在Isight中进行了集成;以装夹变形量最小为目标函数,装夹过程中夹紧力和夹具结构参数为变量,通过多岛遗传算法对薄壁齿圈夹紧力和夹具结构进行了同步优化,得出了使薄壁齿圈装夹变形最小的夹紧力及夹具结构参数。研究结果表明:优化后装夹变形量减小93.38%,有效地降低了因夹紧力施加不当以及夹具结构不合理引起的变形,对于后续的加工精度有了明显的改善,验证了多岛遗传算法对于齿圈装夹变形优化的可行性。     

基于遗传算法的夹具布局和夹紧力同步优化

夹具设计是机械加工中一个重要步骤。夹具优化旨在得到最合理的夹具布局和夹紧力。为了弥补分步优化夹具布局和夹紧力以及应用传统优化算法而存在的不足,本文提出了应用遗传算法同步优化夹具布局和夹紧力的方法。使用该方法进行夹具优化的算例结果表明优化得到的设计优于经验设计,该方法是一种有效的夹具优化方法。     

多目标的装夹方案优化及变夹紧力优化

夹具布局和夹紧力大小影响切削变形的大小和分布.基于遗传算法和有限元方法,提出一种夹具布局和夹紧力优化设计方法.该方法将同步优化夹具布局和夹紧力大小以及施加变夹紧力相结合,首先以加工变形最小化和变形分布最均匀为目标同步优化夹具布局和夹紧力大小,然后在优化后的夹具布局的基础上求解使得加工变形最小的变夹紧力大小.使用该方法进行底座薄壁零件的夹具优化设计,结果表明优化得到的设计优于经验设计和多目标优化方法,该方法有效地降低了加工过程中工件的变形,提高变形均匀度.     

夹具布局和夹紧力的优化方法研究

在分析了目前夹具布局和夹紧力优化设计方法的基础上,基于遗传算法和有限元方法,提出了一种优化夹具布局和夹紧力的方法。通过对一薄壁件的夹具优化分析,验证了该方法的有效性,该方法可以降低由于装夹不当所引起的工件变形程度,从而提高了加工精度。     

基于有限元对箱体装夹变形的分析研究与实践

通过采用有限元技术,对箱体加工过程中的铣削力、夹紧力、夹紧布局对发动机箱体加工变形的影响进行分析,以及对相应的变形控制技术进行研究。在优化的夹紧布局下通过变化夹紧力,研究夹紧力大小对工件加工变形的影响,最终得出夹紧布局及夹紧力对工件加工变形的影响规律,获得了较奸的夹紧布局和恰当的夹紧力参数,为大型框架式壳体件加工质量提供了可靠保证。     

高速开关阀控制的可变夹紧力夹具

针对恒定夹紧力夹具对零件加工精度的影响,提出一种变夹紧力夹具方案。该夹具根据切削力的大小,优化分析工件最佳的夹紧点位置及各点的夹紧力,能够自动调整夹紧力的大小,以适应切削力,减少加工系统的切削变形。采用同工步数字控制技术,实现自适应夹紧功能,采用高速开关阀作为液压系统的动态控制元件控制夹紧力的大小。     

夹紧方案的数学建模及夹紧力的优化设计

夹紧变形有两大产生原因:由夹紧副变形导致的工件位置误差以及由夹紧力导致的工件变形。本文主要建立了夹紧副变形与工件位置误差的关系模型;并基于该模型,以最小工件位置误差为目标,实现了夹紧力的优化设计。     

基于MATLAB优化算法的汽车缸盖多重夹紧力的优化分析

首先通过分析缸盖与夹具定位元件、夹紧元件之间的接触特点,建立了相应的接触副模型。在假定夹具夹紧点的布局位置以及夹紧顺序固定的基础上,以定位元件与工件接触区域半弹性变形所导致的工件最小位移为第一目标函数,同时以接触点变形最小总余能为第二目标函数。根据工件的具体加工过程静力平衡列出约束条件,构建了夹紧力的多目标优化模型。最后,根据多目标优化模型得到相应的结果。夹具的多重夹紧力经过该模型优化后,对应所需的夹紧力显著降低,这对提高加工精度和减少成本具有重要的意义。     

基于过程的海洋废弃平台桩基拆除绳锯机夹紧力研究

海洋废弃平台拆除过程中可以采用绳锯机切断桩基,适当大小的夹紧力是绳锯机安全稳定工作的前提条件。介绍了绳锯机工作原理,分析了绳锯机夹紧过程中的外力作用过程,提出了基于过程的夹紧力非线性数学模型,在理论上对夹紧力的数学模型进行了分析,对夹紧力中各参量之间的因果对应关系也进行了解释。根据绳锯机的实际工作环境和相应参数,采用该模型求解了绳锯机的夹紧力,并且与其他夹紧力模型的求解结果进行了比较。最终设计出了绳锯机的夹紧装置和液压系统。     

夹紧力无线检测系统在叉车属具上的应用

为满足叉车属具夹紧力检测这一实际需要,即对叉车属具的夹紧力进行精准、高效的检测,设计了一种叉车属具夹紧力无线检测系统。该系统以STM32WB55R作为核心处理单元,利用压力传感器实现了夹紧力的精准检测,并借助STM32WB55R自带的无线通信功能实现了夹紧力的无线检测,这对于推动叉车属具领域的智能化具有参考价值。     

基于遗传算法的注塑机肘杆机构优化设计

遗传算法对于多参数系统优化设计具有较好的鲁棒性。针对注塑机肘杆机构优化设计的问题,通过对注塑机单肘杆合模装置的运动分析,建立了数学模型。以肘杆机构长度最小为目标,利用遗传算法进行了优化设计,并与常规设计方法进行了比较。研究结果表明,基于遗传算法的优化设计体现出了明显的优化效果,具有一定的实际应用价值。     

基于多色集合理论和遗传算法的加工中心工步排序研究

针对加工中心上一次装夹下复杂的工步排序问题,通过实例介绍一种基于多色集合理论和遗传算法的工步排序优化算法。首先,在分析工步排序原则和典型工艺路线的基础上,根据多色集合理论建立加工中心上工步排序问题的约束模型。然后,以辅助时间最短为优化目标,建立其数学优化模型。最后,将遗传算法应用到工步排序中从而得出最优解。实例证明,在多色集合约束模型约束下的遗传算法能够很好地求解加工中心上的工步排序问题,排序结果接近最优且可以大幅提高加工中心的效率。     

Deformation control through fixture layout design and clamping force optimization

Workpiece deformation must be controlled in the numerical control machining process. Fixture layout and clamping force are two main aspects that influence the degree and distribution of machining deformation. In this paper, a multi-objective model was established to reduce the degree of deformation and to increase the distributing uniformity of deformation. The finite element method was employed to analyze the deformation. A genetic algorithm was developed to solve the optimization model. Finally, an example illustrated that a satisfactory result was obtained, which is far superior to the experiential one. The multi-objective model can reduce the machining deformation effectively and improve the distribution condition.     

基于流固耦合的液压阀芯均压槽多目标优化设计

高压大流量换向阀依靠阀芯的移动来实现控制执行机构的运作,合理的设计阀芯上均压槽的尺寸、槽间距与阀芯与阀套间间隙能够降低阀芯与阀套之间的卡紧力与泄漏量。基于ANSYS建立流固耦合三维求解模型,以矩形均压槽宽深比、槽间距和阀芯与阀套间间隙为设计变量,将泄漏量、卡紧力与等效应力作为响应变量,通过建立Non-Parametric Regression响应面模型,分析了设计变量对响应变量的影响。结合多目标遗传算法(MOGA),实现阀芯均压槽的尺寸与分布的优化设计。当均压槽槽宽与槽深比值为0.83,槽间距为1.43 mm,阀芯与阀套间间隙为0.027 mm时,泄漏量与卡紧力能够较小,其值分别为6.05 mL·min^-1和0.28 N,与优化前相比泄漏量降低了25%,卡紧力降低了36%。为阀芯均压槽的尺寸设计提供了参考。     

Optimal disk clamp design to minimize stress variation of disks in a hard disk drive

To avoid disk waviness and warpage in a hard disk drive, it is desirable for the stress distribution on disks fastened to a spindle motor by a clamp to be uniform in the circumferential direction while sufficient clamping force is maintained. The objective of this work is to find a clamp configuration that minimizes the circumferential stress variation on the disks while maximizing the clamping force. Topology and shape optimization methods were employed to find the optimal clamp configuration. To facilitate the optimization problem, a model for the surface contact between the clamp and the top disk was simplified to a static model where the disk clamp and spring were connected. By incorporating the surface recess, the optimized clamp has equal stiffness in the circumferential direction, except for the four tooling hole areas. Numerical simulation confirmed that the optimized clamp reduced the stress variation by about 78% without sacrificing the clamping force; in fact, it increased the clamping force.     

MODELING, VALIDATION AND OPTIMAL DESIGN OF THE CLAMPING FORCE CONTROL VALVE USED IN CONTINUOUSLY VARIABLE TRANSMISSION

Associated dynamic performance of the clamping force control valve used in continuously variable transmission （CVT） is optimized. Firstly, the structure and working principle of the valve are analyzed, and then a dynamic model is set up by means of mechanism analysis. For the purpose of checking the validity of the modeling method, a prototype workpiece of the valve is manufactured for comparison test, and its simulation result follows the experimental result quite well. An associated performance index is founded considering the response time, overshoot and saving energy, and five structural parameters are selected to adjust for deriving the optimal associated performance index. The optimization problem is solved by the genetic algorithm （GA） with necessary constraints. Finally, the properties of the optimized valve are compared with those of the prototype workpiece, and the results prove that the dynamic performance indexes of the optimized valve are much better than those of the prototype workpiece.     

基于虚拟样机的固定机构优化设计研究

为提高导弹运输装备的安全性,以某型火箭弹储运箱的固定机构为例进行优化设计。利用三维CAD软件SoildWorks创建固定机构虚拟样机,将模型的几何数据导入ADAMS中进行动力学仿真,获取初始最大夹紧力。利用ADAMS构建固定机构参数化模型,对模型各部件的参数进行计算与分析,找出对夹紧力具有突出影响的设计变量进行优化设计,获取改进后的最大夹紧力,通过比较最终得出优化设计方案。该研究可为其他复杂多刚体动力学系统的优化设计提供参考。     

弱刚度工件夹紧顺序与夹具布局的同步优化

针对弱刚度工件在定位、夹紧过程中易变形的问题,建立了夹紧顺序与接触力及节点位移增量之间关系的数学模型,给出了各夹紧步骤中工件夹具系统的静力平衡方程;在此基础上,根据最小余能原理及库仑摩擦定律,构建了装夹方案优化模型,提出了基于遗传算法的夹具布局与夹紧顺序同步优化方法。算例结果表明,该方法有效降低了由于装夹所引起的工件变形。提高了加工精度。     

双曲肘合模机构的多目标优化设计

分析了双曲肘合模机构的运动特性和力学特性,采用多目标模拟退火优化算法MOSA(MultiObject Simulated Annealing),基于多目标优化平台modeFRONTIER,以合模油缸推力和机构总长度为目标函数建立多目标优化设计模型,对双曲肘合模机构的关键结构参数进行多目标优化计算.结果表明,优化后合模油...