基于正交试验和综合评判的液体静压导轨平台多输出优化

运用正交试验设计与多输出综合评判相结合的方法,对超精密液体静压导轨平台整体结构进行优化设计。通过有限元软件模拟正交实验,结合模糊数学中的综合评判法对分析的结果进行综合评分。通过对综合评分进行极差分析,确定了影响导轨平台变形的关键因素和非关键因素,建立导轨平台机构的优化设计数学模型。根据优化结果提出全新的更为合理的液体静压导轨平台设计方案。该设计不仅有助于减小导轨的变形、提高平台导轨面间的平行度精度,还在减小整体质量方面取得了很好的效果。     

基于遗传算法精密机床立柱的多目标优化

立柱是机床的核心部件之一,其动态特性是决定超精密机床加工精度的重要因素之一。以精密光纤微V沟磨床的立柱结构作为研究对象,通过仿真实验的方法给立柱的刀具磨削点上施加谐响应力,获得立柱在0～175 Hz下的动态响应参数。综合利用中心复合实验设计、响应曲面法、多目标遗传算法对立柱结构的最大谐响应振幅、立柱的质量及一阶固有频率为目标变量进行多目标优化,获得立柱设计变量的Pareto解。结果表明：经过多目标优化设计后,立柱质量没有增加的前提下,立柱的最大响应振幅大大降低,从而提高立柱的动态刚度和机床的加工精度。     

一种实用的汽车前悬架优化方案

现行车辆悬挂与转向系统的调校大部分都是利用在ADAMS/Car模块里面存有的数模分别进行轮跳和转向的仿真和调校。这种方法往往顾此失彼,调整轮跳参数的同时也修改了已经调整好的转向参数(反之亦然)。这使得需要多工况反复仿真和调校,需要多次进入后处理查看结果参数,在Car模块里面难以实现同时调校和直观的查看调校结果。鉴于上述问题,在ADAMS/View模块里面建立了轮跳与转向复合模型,创建了顺序驱动与多种测量函数,进行了多种工况联合仿真和调校,在仿真界面直观的观察硬点修改后对各项参数的影响,从而快速对悬架参数进行调整优化,减小轮跳过程中轮胎角度的变化量,缩减了轮胎侧向滑移量,并且优化了转向阿克曼角,达到了快速、便捷、直观地优化前悬挂动力学性能的目的。     

减速机及螺栓刚度对机械臂动态性能的影响

串联型6自由度机械臂末端刚度比较差,在高速运动过程中会出现严重的抖动问题,尤其是在起停阶段该问题更加突出。设计阶段为了避免机械臂出现抖动问题,需要对机械臂的动态性能进行准确地计算和优化。文中将减速机的扭转刚度和螺栓刚度加入到仿真分析中,采用Hyperworks软件建立5个仿真模型,用有限元软件ABAQUS对仿真模型进行求解,获取机械臂的前4阶固有频率和振型。通过振动测试获取机械臂整机的前4阶固有频率和仿真分析结果进行对比,找出准确计算机械臂动态性能的有效方法,并以此仿真方法找出结构刚度的薄弱环节,完成机械臂的结构优化及减速机的选型工作,缩短研发周期,降低设计开发成本。