基于3D打印的液壓集成塊自動(dòng)優(yōu)化設(shè)計(jì)
發(fā)布時(shí)間:2022-02-19 04:25
近年來(lái)液壓系統(tǒng)不斷朝著重量輕、體積小、可靠性高的方向發(fā)展,但液壓集成塊內(nèi)部典型的直角轉(zhuǎn)彎、孔道突縮等結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的管網(wǎng)壓降、溫升與噪聲等一系列問(wèn)題對(duì)液壓系統(tǒng)的可靠性、壽命及效率產(chǎn)生了惡劣的影響。由于這些因素的存在,集成塊雖然在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上可以滿足連通要求,但在系統(tǒng)性能上卻不能很好滿足要求。論文從工程實(shí)際的角度出發(fā),針對(duì)液壓集成塊受傳統(tǒng)機(jī)加工能力的限制而造成結(jié)構(gòu)和性能優(yōu)化瓶頸的問(wèn)題,提出了基于3D打印的液壓集成塊自動(dòng)優(yōu)化設(shè)計(jì)方法。本文依據(jù)3D打印極強(qiáng)的復(fù)雜零件制造能力和小批量生產(chǎn)經(jīng)濟(jì)性的特點(diǎn),將3D打印技術(shù)作為孔道結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的技術(shù)依托,以Fluent流道仿真結(jié)果中的壓降為評(píng)價(jià)孔道流體性能的主要指標(biāo),對(duì)集成塊典型的孔道結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì),并通過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了該設(shè)計(jì)方法的可行性。其次,以優(yōu)化后孔道所生成的連通規(guī)則集作為后續(xù)集成塊自動(dòng)優(yōu)化設(shè)計(jì)的基礎(chǔ),采用放樣法構(gòu)造孔道的三維模型,對(duì)異形孔道校核算法和孔道連通設(shè)計(jì)進(jìn)行了深入研究,以模擬退火算法為實(shí)施手段,采用基于規(guī)則集的啟發(fā)式算法完成管網(wǎng)連通設(shè)計(jì)。最后,以上述研究為基礎(chǔ),應(yīng)用Visual Studio2010開發(fā)環(huán)境、ObjectARX2014開發(fā)工具包和Au...
【文章來(lái)源】:大連理工大學(xué)遼寧省211工程院校985工程院校教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:83 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 3D打印在液壓領(lǐng)域的應(yīng)用
1.1.1 工程背景
1.1.2 可行性研究
1.2 集成塊設(shè)計(jì)問(wèn)題研究綜述
1.2.1 液壓集成塊管網(wǎng)性能國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.2 液壓集成塊自動(dòng)設(shè)計(jì)國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.3 研究綜述
1.3 研究?jī)?nèi)容
1.3.1 研究?jī)?nèi)容
1.3.2 技術(shù)路線
2 基于3D打印的典型結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及實(shí)驗(yàn)研究
2.1 傳統(tǒng)液壓集成塊缺陷分析
2.1.1 壓力損失
2.1.2 傳動(dòng)精度
2.1.3 溫升
2.2 基于3D打印的典型孔道結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
2.2.1 偏心過(guò)渡孔道仿真及實(shí)驗(yàn)研究
2.2.2 去除工藝孔容腔
2.2.3 圓弧過(guò)渡
2.2.4 半徑連續(xù)變化
2.3 孔道連通規(guī)則集
2.3.1 端孔同面
2.3.2 端孔對(duì)面
2.3.3 端孔鄰面
2.3.4 過(guò)渡孔道參數(shù)
2.4 本章小結(jié)
3 集成塊外部布局自動(dòng)優(yōu)化設(shè)計(jì)
3.1 設(shè)計(jì)內(nèi)容
3.2 數(shù)學(xué)模型
3.2.1 設(shè)計(jì)變量
3.2.2 約束條件
3.2.3 優(yōu)化目標(biāo)
3.3 應(yīng)用遺傳算法的外部布局
3.3.1 設(shè)計(jì)內(nèi)容
3.3.2 干涉校核
3.3.3 遺傳編碼的實(shí)現(xiàn)
3.4 本章小結(jié)
4 液壓集成塊3D打印孔道連通設(shè)計(jì)
4.1 設(shè)計(jì)內(nèi)容
4.2 管網(wǎng)連通
4.2.1 多管網(wǎng)的布線順序
4.2.2 多端管網(wǎng)轉(zhuǎn)兩端管網(wǎng)
4.2.3 兩端管網(wǎng)的連通
4.3 3D打印孔道建模方法
4.4 干涉校核
4.4.1 孔道校核規(guī)則
4.4.2 孔道校核算法
4.4.3 3D打印孔道的支撐問(wèn)題
4.5 本章小結(jié)
5 基于3D打印的集成塊優(yōu)化設(shè)計(jì)系統(tǒng)
5.1 系統(tǒng)支持軟件升級(jí)簡(jiǎn)介
5.2 系統(tǒng)功能框架
5.3 典型實(shí)例
5.3.1 案例1
5.3.2 案例2
5.4 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文情況
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于響應(yīng)面法的液壓集成塊直角轉(zhuǎn)彎流道優(yōu)化[J]. 胡建軍,陳進(jìn),權(quán)凌霄,孔祥東. 制造技術(shù)與機(jī)床. 2017(09)
[2]液壓集成塊湍流模型修正及內(nèi)流特性分析[J]. 胡建軍,陳進(jìn),權(quán)凌霄,張晉,孔祥東. 中國(guó)機(jī)械工程. 2017(14)
[3]高性能金屬零件激光增材制造技術(shù)研究進(jìn)展[J]. 張安峰,李滌塵,梁少端,王潭,嚴(yán)深平,張連重. 航空制造技術(shù). 2016(22)
[4]基于3D打印的離散型產(chǎn)品可制造性優(yōu)化問(wèn)題[J]. 韓鈺,賈國(guó)柱. 計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng). 2016(05)
[5]基于湍流理論的液壓集成塊流道仿真分析[J]. 趙宏林,代廣文,張開龍,劉海軍,徐時(shí)賢,羅建梅. 石油機(jī)械. 2015(08)
[6]刀尖角容腔對(duì)直角轉(zhuǎn)彎流道液流特性影響的PIV試驗(yàn)研究[J]. 胡建軍,孔祥東,侯冠男,俞濱,權(quán)凌霄. 中國(guó)機(jī)械工程. 2015(07)
[7]鉆銑機(jī)液壓集成塊內(nèi)部孔道結(jié)構(gòu)分析研究[J]. 溫馨,鄧子龍. 遼寧石油化工大學(xué)學(xué)報(bào). 2014(06)
[8]基于孔道流場(chǎng)優(yōu)化的流體性能提升[J]. 朱張立,田雷. 輕工機(jī)械. 2013(04)
[9]機(jī)載液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)原則與發(fā)展趨勢(shì)[J]. 駱美玲,郭濤,曹維佳. 航空科學(xué)技術(shù). 2013(04)
[10]液壓集成塊典型孔道結(jié)構(gòu)壓力損失分析[J]. 李強(qiáng),鄧子龍,奚文. 液壓與氣動(dòng). 2013(06)
博士論文
[1]液壓集成塊CAD/CAM集成系統(tǒng)理論與開發(fā)技術(shù)研究[D]. 劉萬(wàn)輝.大連理工大學(xué) 2007
[2]插裝式集成塊智能優(yōu)化設(shè)計(jì)理論與方法研究[D]. 賈春強(qiáng).大連理工大學(xué) 2007
[3]基于管網(wǎng)液流特性仿真的液壓集成塊優(yōu)化設(shè)計(jì)[D]. 張宏.大連理工大學(xué) 2007
[4]液壓集成塊智能優(yōu)化設(shè)計(jì)理論與方法研究[D]. 李利.大連理工大學(xué) 2002
本文編號(hào):3632212
【文章來(lái)源】:大連理工大學(xué)遼寧省211工程院校985工程院校教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:83 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 3D打印在液壓領(lǐng)域的應(yīng)用
1.1.1 工程背景
1.1.2 可行性研究
1.2 集成塊設(shè)計(jì)問(wèn)題研究綜述
1.2.1 液壓集成塊管網(wǎng)性能國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.2 液壓集成塊自動(dòng)設(shè)計(jì)國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.3 研究綜述
1.3 研究?jī)?nèi)容
1.3.1 研究?jī)?nèi)容
1.3.2 技術(shù)路線
2 基于3D打印的典型結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及實(shí)驗(yàn)研究
2.1 傳統(tǒng)液壓集成塊缺陷分析
2.1.1 壓力損失
2.1.2 傳動(dòng)精度
2.1.3 溫升
2.2 基于3D打印的典型孔道結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
2.2.1 偏心過(guò)渡孔道仿真及實(shí)驗(yàn)研究
2.2.2 去除工藝孔容腔
2.2.3 圓弧過(guò)渡
2.2.4 半徑連續(xù)變化
2.3 孔道連通規(guī)則集
2.3.1 端孔同面
2.3.2 端孔對(duì)面
2.3.3 端孔鄰面
2.3.4 過(guò)渡孔道參數(shù)
2.4 本章小結(jié)
3 集成塊外部布局自動(dòng)優(yōu)化設(shè)計(jì)
3.1 設(shè)計(jì)內(nèi)容
3.2 數(shù)學(xué)模型
3.2.1 設(shè)計(jì)變量
3.2.2 約束條件
3.2.3 優(yōu)化目標(biāo)
3.3 應(yīng)用遺傳算法的外部布局
3.3.1 設(shè)計(jì)內(nèi)容
3.3.2 干涉校核
3.3.3 遺傳編碼的實(shí)現(xiàn)
3.4 本章小結(jié)
4 液壓集成塊3D打印孔道連通設(shè)計(jì)
4.1 設(shè)計(jì)內(nèi)容
4.2 管網(wǎng)連通
4.2.1 多管網(wǎng)的布線順序
4.2.2 多端管網(wǎng)轉(zhuǎn)兩端管網(wǎng)
4.2.3 兩端管網(wǎng)的連通
4.3 3D打印孔道建模方法
4.4 干涉校核
4.4.1 孔道校核規(guī)則
4.4.2 孔道校核算法
4.4.3 3D打印孔道的支撐問(wèn)題
4.5 本章小結(jié)
5 基于3D打印的集成塊優(yōu)化設(shè)計(jì)系統(tǒng)
5.1 系統(tǒng)支持軟件升級(jí)簡(jiǎn)介
5.2 系統(tǒng)功能框架
5.3 典型實(shí)例
5.3.1 案例1
5.3.2 案例2
5.4 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文情況
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于響應(yīng)面法的液壓集成塊直角轉(zhuǎn)彎流道優(yōu)化[J]. 胡建軍,陳進(jìn),權(quán)凌霄,孔祥東. 制造技術(shù)與機(jī)床. 2017(09)
[2]液壓集成塊湍流模型修正及內(nèi)流特性分析[J]. 胡建軍,陳進(jìn),權(quán)凌霄,張晉,孔祥東. 中國(guó)機(jī)械工程. 2017(14)
[3]高性能金屬零件激光增材制造技術(shù)研究進(jìn)展[J]. 張安峰,李滌塵,梁少端,王潭,嚴(yán)深平,張連重. 航空制造技術(shù). 2016(22)
[4]基于3D打印的離散型產(chǎn)品可制造性優(yōu)化問(wèn)題[J]. 韓鈺,賈國(guó)柱. 計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng). 2016(05)
[5]基于湍流理論的液壓集成塊流道仿真分析[J]. 趙宏林,代廣文,張開龍,劉海軍,徐時(shí)賢,羅建梅. 石油機(jī)械. 2015(08)
[6]刀尖角容腔對(duì)直角轉(zhuǎn)彎流道液流特性影響的PIV試驗(yàn)研究[J]. 胡建軍,孔祥東,侯冠男,俞濱,權(quán)凌霄. 中國(guó)機(jī)械工程. 2015(07)
[7]鉆銑機(jī)液壓集成塊內(nèi)部孔道結(jié)構(gòu)分析研究[J]. 溫馨,鄧子龍. 遼寧石油化工大學(xué)學(xué)報(bào). 2014(06)
[8]基于孔道流場(chǎng)優(yōu)化的流體性能提升[J]. 朱張立,田雷. 輕工機(jī)械. 2013(04)
[9]機(jī)載液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)原則與發(fā)展趨勢(shì)[J]. 駱美玲,郭濤,曹維佳. 航空科學(xué)技術(shù). 2013(04)
[10]液壓集成塊典型孔道結(jié)構(gòu)壓力損失分析[J]. 李強(qiáng),鄧子龍,奚文. 液壓與氣動(dòng). 2013(06)
博士論文
[1]液壓集成塊CAD/CAM集成系統(tǒng)理論與開發(fā)技術(shù)研究[D]. 劉萬(wàn)輝.大連理工大學(xué) 2007
[2]插裝式集成塊智能優(yōu)化設(shè)計(jì)理論與方法研究[D]. 賈春強(qiáng).大連理工大學(xué) 2007
[3]基于管網(wǎng)液流特性仿真的液壓集成塊優(yōu)化設(shè)計(jì)[D]. 張宏.大連理工大學(xué) 2007
[4]液壓集成塊智能優(yōu)化設(shè)計(jì)理論與方法研究[D]. 李利.大連理工大學(xué) 2002
本文編號(hào):3632212
本文鏈接:http://sikaile.net/jixiegongchenglunwen/3632212.html
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