高空作业平台折叠臂变幅机构分析及优化

建立了高空作业平台折叠臂变幅机构的力学模型,推导出变幅机构几何关系和静力学方程,得出变幅油缸受力随变幅角度的变化曲线,并建立以变幅机构铰点坐标值为设计变量、以变幅油缸受力最小为目标函数的优化模型,同时应用MATLAB优化工具箱中fmincon函数进行最优化设计.优化结果已成功应用于实际产品,取得了较好的效果.     

某移动式水泵车举升翻转机构优化分析

针对某移动式水泵车的举升翻转机构出现了举升油缸上铰点断裂现象,通过多刚体运动学建立举升翻转机构虚拟样机模型,并进行运动学仿真得到油缸最大拉力;以此最大拉力为边界条件,应用有限元方法对举升翻转机构进行强度分析,结果发现油缸铰点应力超过屈服极限。因此在ADAMS/View中建立举升翻转机构参数化模型,通过灵敏度分析确定设计变量,以油缸拉力最小为目标函数对油缸铰点位置进行合理优化。优化后铰点最大拉力减小了18.2%,强度满足材料要求,机构工作可靠性得到提高。     

高空作业平台折叠臂变幅机构分析及优化

建立了高空作业平台折叠臂变幅机构的力学模型,推导出变幅机构几何关系和静力学方程,得出变幅油缸受力随变幅角度的变化曲线,并建立以变幅机构铰点坐标值为设计变量和以变幅油缸受力最小为目标函数的优化模型,同时应用MATLAB     

基于Adams软件的抓料机油缸铰点位置优化

建立抓料机力学模型,基于Adams软件对抓料机动臂油缸的铰点位置进行多变量参数试验,分析各参数对目标函数的影响.以动臂油缸作用力最小为目标函数,对抓料机油缸铰点位置进行优化,为后续抓料机整机多目标联合参数优化提供了参考.     

刚柔耦合的钻装机扒斗机构动力学分析

运用ADAMS与ANSYS软件联合仿真建立了钻装机扒斗机构的刚柔耦合模型;获取了扒斗机构的运动包络图,明确了扒斗机构的运动范围;基于扒斗机构挖掘阻力通过仿真得到了扒斗机构各铰点及动臂油缸、斗杆油缸、扒斗油缸的受力情况,对工作装置结构强度分析提供重要载荷参考;以斗杆为例进行了强度分析,获取了斗杆在复合挖掘工况下的应力分布及变形情况,验算了工作装置的安全系数;通过ADAMS与ANSYS联合仿真,实现了复杂载荷的自动加载,考虑了构件的柔性,增强了仿真的准确性;对扒斗机构及钻装机的设计具有一定的指导意义。     

基于ADAMS的汽车起重机变幅机构优化设计

以QY20汽车起重机为研究对象,利用ADAMS软件建立其变幅机构的虚拟样机,并对变幅机构的工作过程进行仿真,获得了变幅油缸中变幅力随时间变化的曲线.据此,以变幅过程中变幅油缸负载力波动值最小为目标,对变幅机构三铰点位置进行了优化.结果表明,优化后的铰点位置改善了变幅油缸活塞杆与吊臂相连铰点的受力状况,减少了对变幅液压系统的压力冲击.通过仿真试验发现,变幅机构单目标优化存在一定的局限性.     

基于敏感度分析的叉车门架铰接点的布置优化

针对叉车倾斜油缸受力较大的问题,运用ADAMS软件对某叉车门架系统进行动态仿真分析,得到倾斜油缸受力随时间变化的关系,确定倾斜油缸的最大受力值。参数化倾斜油缸铰接点坐标,通过敏感度分析确定优化变量。以最小化倾斜油缸的最大受力值为目标,建立优化设计数学模型,并运用MATLAB优化工具箱中的fmincon函数进行优化求解。对优化后的模型重新进行动态仿真分析,验证优化设计结果的准确性,为叉车门架系统的受力改善和结构改进提供了理论依据。     

GA-PSO混合算法的工作臂铰点优化设计

现有施工装置中离不开挖掘机工作臂,但在工作过程中因承载和振动,造成铰接点销轴破裂。为了提高工作的可靠性,通过SolidWorks软件建立模型,分析由铲斗、斗杆、动臂及其油缸构成平面连杆机构工作原理;建立动臂动力学模型,借助齐次矩阵方法分析各部件的铰点位置参数,得到各铰点受到外力和力矩;以动臂各铰点受力为优化目标,以各铰点坐标参数作为设计变量,以动臂油缸所做功为约束条件,实现目标函数模型建立。借助GA-PSO混合算法,进行选择、变异和交叉操作,提高工作臂的优化设计参数精确度;结合ADAMS软件,得到优化后和优化前铰点受力曲线,实现了优化后铰点受力小于优化前。同时,为相关农业机械的研究提供理论研究基础。     

虚拟技术在汽车起重机变幅机构设计中的应用

以QY20汽车起重机为研究对象,利用ADAMS软件建立了QY20汽车起重机变幅机构的虚拟样机,并对汽车起重机变幅机构的工作过程进行仿真,获得了变幅油缸中变幅力随时间变化的曲线.据此,以变幅过程中变幅油缸负载力波动值最小为目标,对变幅机构三铰点位置进行了优化.结果表明,优化后的铰点位置改善了变幅油缸活塞杆与吊臂相连铰点的受力状况,减少了对变幅液压系统的压力冲击.     

混合臂式高空作业车变幅系统多目标优化

为使结构形式、复合运动复杂的混合臂式高空作业车变幅系统在动态变幅中达到最优效果,对臂架受力分析,借助多目标优化理论定量确定臂架危险位姿。在考虑惯性冲击的情况下以臂架所受振动冲击、油缸流量变化、油缸行程及平台运动突变最小为优化目标,各变幅三铰点位置和油缸直径为设计变量,基于MATLAB优化工具箱中信赖域反射算法对目标函数进行多目标优化并对比优化前后各目标。结果表明,整体平均优化比例达12.57%,此方法能得到更合理的铰点位置和油缸直径,同时也为解决不同臂型高空作业车铰点优化问题提供了一种更加合理的途径。     

集装箱正面吊变幅机构的铰点位置优化

集装箱正面吊变幅机构是正面吊大臂举升机构的核心,其变幅铰点位置的确定直接影响到整机的性能。通过对变幅机构受力特性的分析,以变幅油缸最大负载最小及变幅液压系统液压冲击最小为优化目标,建立变幅机构三铰点数学模型,采用分层排序法处理多目标问题的优化,利用Matlab粒子群算法对变幅铰点位置进行优化,结果表明优化后的铰点位置提高了正面吊整机性能,为变幅机构参数设计和改善提供了重要依据。     

混凝土泵车臂架连杆机构优化分析

对混凝土泵车臂架连杆机构的铰点最优化布置进行分析并建立数学模型,根据机构的几何关系和运动学知识,结合布料杆运动过程中其四连杆机构运动的影响进行了分析,进行仿真计算,以油缸受力最小为优化目标,达到节能和提高安全性的目标。根据数学模型编程,形成通用的铰点位置优化程序,并对某泵车第一二节臂之间的四连杆机构进行分析,得到优化的铰点位置,提高产品可靠性。     

基于遗传算法的高空作业平台变幅三铰点优化

针对四节伸缩臂的高空作业平台,以变幅油缸受力、伸缩臂受力最小为优化目标,引入7个设计变量来表示变幅三铰点的几何位置参数,建立了对高空作业平台变幅三铰点优化的数学模型,并利用遗传算法来寻找最佳的设计变量值。优化结果显示,优化后的油缸受力和伸缩臂受力得到了一定的改善,对高空作业平台的计算机辅助设计提供了一定的参考价值。     

剪叉升降平台液压缸的安装位置优化研究

针对五层双液压缸布置的剪叉升降平台,起升阶段剪叉机构受力和平台运动平稳性存在的问题,利用Matlab的局部优化函数fmincon,以液压缸的安装位置为优化变量,根据剪叉结构的布置要求和液压缸安装铰点的位置关系,建立了合理的优化变量约束条件,以起始位置液压缸推力和平台速度变化率达到最小为目标,确定了多目标优化函数,从而建立了五层双液压缸布置的剪叉升降平台液压缸安装位置优化方法。并将其应用于某型剪叉升降平台油缸安装铰点布置。优化结果表明,液压缸推力值减小了13.3%,危险铰点受力减小了10.5%,平台起升速度变化率减小了14.8%,达到了"减小起始位置液压缸推力以改善剪叉机构受力,同时降低起始位置平台起升速度变化率以提高平台运动平稳性"的目的。     

基于多轴转向的转向轴匹配优化研究

多轴转向系统的安全性和可靠性对于多轴车辆来说至关重要,因此,针对各转向轴的转向油缸驱动力矩和轮胎转向阻力矩的匹配优化研究具有非常重要的意义。基于轮胎原地转向阻力矩模型和转向油缸的驱动力矩动态平衡方程,以缸筒、车轴的铰接点B点与缸杆、梯形臂的铰接点D点的相对坐标为设计变量,提出将转向油缸输出功最小作为优化目标的优化方法。以某转向轴为例,并利用Matlab优化工具箱,对转向油缸的铰点安装位置参数进行优化分析。通过拟合分析,获得了转向油缸铰点布置规律,为转向轴的匹配优化设计提供了简洁可行的依据。     

异构双缸串联调平机构铰点布置研究及优化

论文研究了一种相似三角形异构双缸串联调平机构,发现当被动调平油缸与主动调平油缸缸径比的平方等于相似比时,调平误差和调平油缸受力满足设计要求。最后,将此机构铰点布置概括为有约束非线性多目标数学规划问题,以调平误差和调平油缸受力为目标函数建立数学模型,应用Matlab优化工具箱中fgoalattain函数进行多目标优化设计。     

垃圾转运设备翻转机构动力优化

在ADAMS中建立垃圾压缩设备翻转机构的样机模型,通过改变翻转机构各铰点的坐标,对翻转机构油缸的最大受力进行优化,得出各铰点的最佳位置坐标,使整个翻转机构具有良好的油压特性且运行更趋平稳。     

一种残损航空器搬移拖车悬挂机构的尺度综合研究

对一种残损航空器搬移拖车的悬挂机构进行了尺度综合研究。对该悬挂机构进行了理论分析与数学建模,建立了液压油缸推力与该机构各个杆长的映射关系。在此基础上,以液压油缸在工作空间里的平均推力最小作为优化目标,以初始位置该机构各铰点坐标值为设计变量,合理添加几何约束与运动约束,研究了该悬挂机构的尺度综合问题。通过单调性分析,揭示了该悬挂机构各个尺度参数对优化目标的影响规律,并利用MATLAB软件,采用约束坐标轮换法求出最优解。通过对比优化前后结果,验证了该优化方法的有效性。     

某防暴车举升云台机液联合仿真及优化

为了研究某防暴车车内举升作业云台的运动性能,分别利用多刚体动力学软件ADAMS和液压系统仿真软件AMESim建立了其虚拟样机模型和液压回路模型,通过软件接口技术建立了co-simulation模型,对其进行机液耦合仿真。结果发现举升作业云台剪叉升降机构油缸举升瞬间推力偏大,液压系统压力过高。因此结合剪叉机构结构特点,在ADAMS中对其进行灵敏度分析确定设计变量,以举升瞬间推力和油压最小为目标对油缸铰点位置进行优化。优化后举升油缸推力减小了27%,最大油压下降了16%,提高了举升作业云台的可靠性。     

风电叶片模具翻转机构分析与优化

针对风电叶片模具翻转机构油缸负载偏大及翻转运动速度不均匀的问题,通过分析风电叶片模具翻转机构运动过程,推导翻转角速度、翻转载荷同油缸运动速度、翻转机构各铰点尺寸之间的关系,建立翻转过程力矩平衡表征模型,以翻转所需油缸力最小为目标优化翻转油缸铰点尺寸。通过优化控制翻转油缸运动速度,实现匀速翻转,提高翻转机构运动稳定性和可靠性。