本文關鍵詞：直線提升式鍛造操作機的動力學分析及驅動力性能研究

  更多相關文章： 鍛造操作機 主運動機構 動力學分析 虛擬仿真 遺傳算法 剛柔耦合

【摘要】：隨著我國裝備制造業(yè)的發(fā)展,對大型鑄鍛件的需求和品質也在不斷提高,鍛造操作機作為生產大鍛件的基本裝備之一,與其他鍛壓設備聯(lián)合使用完成鍛造工藝,是提高鍛造效率和鍛件質量的重要設備。目前,我國對鍛造操作機進行了比較深入研究,但與國外相比還存在很大差距,尤其在大型鍛造操作機方面,缺乏關鍵技術,主要依靠國外進口。本文結合鍛造的實際過程,對一種具有自主知識產權的鍛造操作機進行了動力學分析和力學性能優(yōu)化。具體研究內容如下:(1)簡要介紹了直線提升式鍛造操作機的結構,利用牛頓—歐拉法建立了其主運動機構的動力學數(shù)學模型,求解了其位置反解、速度反解和加速度反解,結合軌跡規(guī)劃,利用MATLAB軟件對動力學進行了求解,得到了不同運動過程中各液壓缸的驅動力變化。(2)利用ADAMS軟件建立了直線提升式鍛造操作機的虛擬樣機,對鍛造操作機的動力學進行仿真分析,得到各液壓缸的驅動力,并與理論求解值進行了對比分析。(3)基于動力學模型,為優(yōu)化鍛造操作機液壓缸的驅動力,分析了優(yōu)化變量和約束條件,利用MATLAB遺傳算法工具箱,優(yōu)化了鍛造操作機的驅動力,并與優(yōu)化前的驅動力進行了對比分析。(4)基于直線提升式鍛造操作機的有限元模型,在載荷和邊界約束條件下分析了其變形和應力分布,綜合ANSYS和ADAMS軟件建立了考慮桿件彈性變形的剛柔耦合操作機模型,并將分析結果與多剛體模型進行對比,得到柔性桿件對鍛造操作機整機性能的影響。
【關鍵詞】：鍛造操作機 主運動機構 動力學分析 虛擬仿真 遺傳算法 剛柔耦合
【學位授予單位】：燕山大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TG315
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-11
• 第1章 緒論11-19
• 1.1 研究的背景及意義11-12
• 1.2 鍛造操作機發(fā)展現(xiàn)狀12-16
• 1.2.1 鍛造操作機簡介12-13
• 1.2.2 國外鍛造操作機發(fā)展狀況13-15
• 1.2.3 國內鍛造操作機發(fā)展狀況15-16
• 1.3 鍛造操作機研究現(xiàn)狀16-17
• 1.4 課題來源及研究意義17-19
• 第2章 直線提升式鍛造操作機的動力學分析19-44
• 2.1 引言19
• 2.2 直線提升式鍛造操作機主運動機構簡介19-20
• 2.3 直線提升式鍛造操作機的運動學反解20-24
• 2.3.1 直線提升式鍛造操作機的位置反解20-22
• 2.3.2 直線提升式鍛造操作機的速度反解22-23
• 2.3.3 直線提升式鍛造操作機的加速度反解23-24
• 2.4 主運動機構各構件質心的速度及加速度的求解24-31
• 2.5 操作機主運動機構的動力學建模31-38
• 2.6 操作機主運動機構的動力學求解及分析38-40
• 2.6.1 鍛造操作機質量尺寸參數(shù)設定38-39
• 2.6.2 鍛造操作機的運動規(guī)劃39-40
• 2.7 鍛造操作機主運動機構動力學求解與分析40-42
• 2.7.1 升降運動各液壓缸驅動力分析40-41
• 2.7.2 俯仰運動各液壓缸驅動力分析41
• 2.7.3 緩沖運動各液壓缸驅動力分析41-42
• 2.8 本章小結42-44
• 第3章 鍛造操作機虛擬樣機的建立與分析44-54
• 3.1 引言44
• 3.2 鍛造操作機虛擬樣機模型的建立44-47
• 3.2.1 ADAMS軟件簡介44-45
• 3.2.2 鍛造操作機ADAMS樣機的建立45-47
• 3.3 鍛造操作機動力學仿真與分析47-51
• 3.3.1 升降運動動力學仿真分析47-49
• 3.3.2 俯仰運動動力學仿真分析49-50
• 3.3.3 緩沖運動動力學仿真分析50-51
• 3.4 操作機仿真與理論分析對比51-53
• 3.5 本章小結53-54
• 第4章 鍛造操作機驅動力優(yōu)化54-64
• 4.1 引言54
• 4.2 遺傳優(yōu)化算法概述54-55
• 4.3 鍛造操作機驅動力優(yōu)化55-61
• 4.3.1 優(yōu)化目標的確定56
• 4.3.2 優(yōu)化變量分析56-57
• 4.3.3 約束條件分析57-59
• 4.3.4 優(yōu)化過程與結果59-61
• 4.4 優(yōu)化前后驅動力對比分析61-63
• 4.5 本章小結63-64
• 第5章 鍛造操作機剛柔耦合建模與分析64-75
• 5.1 引言64
• 5.2 鍛造操作機剛柔耦合模型的建立64-71
• 5.2.1 ANSYS簡介65-66
• 5.2.2 鍛造操作機有限元建模66-68
• 5.2.3 鍛造操作機剛柔耦合虛擬樣機建立68-71
• 5.3 柔性桿件對鍛造操作機動力學性能的影響71-73
• 5.4 本章小結73-75
• 結論75-77
• 參考文獻77-81
• 攻讀碩士學位期間承擔的科研任務與主要成果81-82
• 致謝82

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本文編號：814848