弧面蝸桿傳動(dòng)模糊優(yōu)化設(shè)計(jì)與有限元分析
發(fā)布時(shí)間:2022-12-07 06:28
本文以平面二次包絡(luò)環(huán)面蝸桿傳動(dòng)為主要研究對(duì)象,應(yīng)用模糊數(shù)學(xué)理論和方法,結(jié)合機(jī)械優(yōu)以化設(shè)計(jì)方法,建立了機(jī)械結(jié)構(gòu)模糊優(yōu)化設(shè)計(jì)的數(shù)學(xué)模型。采用VisualBasic6.0語(yǔ)言,編制了以傳動(dòng)效率最高、空間結(jié)構(gòu)尺寸最小的單目標(biāo)模糊優(yōu)化、以及上述兩個(gè)目標(biāo)的加權(quán)綜合多目標(biāo)的模糊優(yōu)化;約束條件綜合考慮蝸桿的接觸強(qiáng)度、彎曲強(qiáng)度以及剛度,空間結(jié)構(gòu)尺寸等,并采用斜線法對(duì)約束條件進(jìn)行了模糊處理的模糊優(yōu)化設(shè)計(jì)程序。該程序不僅適應(yīng)于平面二次包絡(luò)環(huán)面蝸桿傳動(dòng)的模糊優(yōu)化,而且可以改變模糊因子的大小,控制約束條件的模糊程度,甚至變換為常規(guī)的優(yōu)化設(shè)計(jì)程序,程序的適用范圍較廣。以某橡膠廠輪胎硫化機(jī)弧面蝸桿減速器為例,驗(yàn)證了該模糊優(yōu)化設(shè)計(jì)程序,結(jié)果表明此程序運(yùn)算準(zhǔn)確可靠,優(yōu)化結(jié)果可行。 以實(shí)例為基礎(chǔ),用Pro-E軟件建立了平面二次包絡(luò)環(huán)面蝸桿、蝸輪的三維模型、嚙合模型,并用Ansys分析軟件對(duì)蝸桿作了有限元應(yīng)力分析,驗(yàn)證了在平面二次包絡(luò)環(huán)面蝸桿傳動(dòng)設(shè)計(jì)中模糊優(yōu)化設(shè)計(jì)的優(yōu)越性。 本文對(duì)平面二次包絡(luò)環(huán)面蝸桿傳動(dòng)的模糊優(yōu)化設(shè)計(jì)問(wèn)題和蝸桿的有限元分析方面進(jìn)行了有限的探索,取得了一定的結(jié)論,但限于其他原因,研究的結(jié)果與...
【文章頁(yè)數(shù)】:87 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
目錄
緒論
一 引言
二 國(guó)外研究現(xiàn)狀
三 國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀
四 意義和目的
第1章 模糊優(yōu)化的基礎(chǔ)理論
1.1 模糊優(yōu)化設(shè)計(jì)的數(shù)學(xué)模型
1.1.1 模糊優(yōu)化設(shè)計(jì)的基本數(shù)學(xué)模型描述
1.1.2 模糊優(yōu)化問(wèn)題求解的基本思路
1.2 對(duì)稱型模糊優(yōu)化設(shè)計(jì)
1.2.1 對(duì)稱模糊優(yōu)化模型的直接解法
1.2.2 模糊約束目標(biāo)函數(shù)極值問(wèn)題的求解方法
1.3 非對(duì)稱模糊優(yōu)化設(shè)計(jì)
1.3.1 模糊約束下的條件極值
1.3.2 非對(duì)稱模糊優(yōu)化設(shè)計(jì)的數(shù)學(xué)模型
1.3.3 非對(duì)稱模糊優(yōu)化模型的水平截集法
1.4 多目標(biāo)模糊優(yōu)化設(shè)計(jì)
1.4.1 常規(guī)多目標(biāo)優(yōu)化設(shè)計(jì)模型的模糊解法
1.4.2 多目標(biāo)模糊優(yōu)化設(shè)計(jì)
1.5 小結(jié)
第2章 弧面蝸桿傳動(dòng)模糊優(yōu)化設(shè)計(jì)
2.1 弧面蝸桿傳動(dòng)模糊優(yōu)化設(shè)計(jì)的數(shù)學(xué)模型
2.1.1 設(shè)計(jì)變量的選擇
2.1.2 目標(biāo)函數(shù)的確定
2.1.3 約束條件的確定
2.2 模糊優(yōu)化設(shè)計(jì)的約束條件的模糊處理
2.2.1 模糊優(yōu)化設(shè)計(jì)中的隸屬函數(shù)
2.2.2 尋求最優(yōu)水平值λ~*
2.2.3 多目標(biāo)模糊優(yōu)化設(shè)計(jì)的處理
2.3 蝸桿傳動(dòng)的有關(guān)計(jì)算
2.3.1 強(qiáng)度校驗(yàn)計(jì)算
2.3.2 幾何參數(shù)計(jì)算
2.4 弧面蝸桿傳動(dòng)優(yōu)化方法
2.4.1 選擇適當(dāng)?shù)膬?yōu)化方法
2.4.2 隨機(jī)方向法
2.4.3 隨機(jī)方向的產(chǎn)生
2.5 弧面蝸桿傳動(dòng)模糊優(yōu)化設(shè)計(jì)程序開(kāi)發(fā)
2.5.1 弧面蝸桿傳動(dòng)模糊優(yōu)化程序的總體算法
2.5.2 主窗體程序模塊
2.5.3 優(yōu)化結(jié)果窗體模塊
2.5.4 手工輸入?yún)?shù)和選擇窗體模塊
2.5.5 兩個(gè)提示窗體模塊
2.5.6 標(biāo)準(zhǔn)模塊
2.6 弧面蝸桿傳動(dòng)模糊優(yōu)化設(shè)計(jì)實(shí)例
2.6.1 原始設(shè)計(jì)的解
2.6.2 獲得最佳傳動(dòng)效率的單目標(biāo)模糊優(yōu)化測(cè)試與分析
2.6.3 獲得最小體積的單目標(biāo)模糊優(yōu)化設(shè)計(jì)測(cè)試與分析
2.6.4 多目標(biāo)模糊優(yōu)化設(shè)計(jì)測(cè)試與分析
第3章 三維實(shí)體模型建立及有限元分析
3.1 平面二次包絡(luò)蝸桿傳動(dòng)三維實(shí)體建模
3.1.1 平面二次包絡(luò)環(huán)面蝸桿傳動(dòng)的幾何參數(shù)
3.1.2 蝸桿的建模方法及其效果圖
3.1.3 蝸輪的建模方法及其效果圖
3.1.4 裝配效果圖
3.2 蝸輪蝸桿傳動(dòng)模糊優(yōu)化設(shè)計(jì)前后的有限元分析
3.2.1 有限元簡(jiǎn)介
3.2.2 有限元分析軟件ANSYS簡(jiǎn)介
3.2.3 蝸桿傳動(dòng)優(yōu)化前后的有限元分析
第4章 結(jié)論與展望
致謝
參考文獻(xiàn)
附錄
本文編號(hào):3712398
【文章頁(yè)數(shù)】:87 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
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摘要
ABSTRACT
目錄
緒論
一 引言
二 國(guó)外研究現(xiàn)狀
三 國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀
四 意義和目的
第1章 模糊優(yōu)化的基礎(chǔ)理論
1.1 模糊優(yōu)化設(shè)計(jì)的數(shù)學(xué)模型
1.1.1 模糊優(yōu)化設(shè)計(jì)的基本數(shù)學(xué)模型描述
1.1.2 模糊優(yōu)化問(wèn)題求解的基本思路
1.2 對(duì)稱型模糊優(yōu)化設(shè)計(jì)
1.2.1 對(duì)稱模糊優(yōu)化模型的直接解法
1.2.2 模糊約束目標(biāo)函數(shù)極值問(wèn)題的求解方法
1.3 非對(duì)稱模糊優(yōu)化設(shè)計(jì)
1.3.1 模糊約束下的條件極值
1.3.2 非對(duì)稱模糊優(yōu)化設(shè)計(jì)的數(shù)學(xué)模型
1.3.3 非對(duì)稱模糊優(yōu)化模型的水平截集法
1.4 多目標(biāo)模糊優(yōu)化設(shè)計(jì)
1.4.1 常規(guī)多目標(biāo)優(yōu)化設(shè)計(jì)模型的模糊解法
1.4.2 多目標(biāo)模糊優(yōu)化設(shè)計(jì)
1.5 小結(jié)
第2章 弧面蝸桿傳動(dòng)模糊優(yōu)化設(shè)計(jì)
2.1 弧面蝸桿傳動(dòng)模糊優(yōu)化設(shè)計(jì)的數(shù)學(xué)模型
2.1.1 設(shè)計(jì)變量的選擇
2.1.2 目標(biāo)函數(shù)的確定
2.1.3 約束條件的確定
2.2 模糊優(yōu)化設(shè)計(jì)的約束條件的模糊處理
2.2.1 模糊優(yōu)化設(shè)計(jì)中的隸屬函數(shù)
2.2.2 尋求最優(yōu)水平值λ~*
2.2.3 多目標(biāo)模糊優(yōu)化設(shè)計(jì)的處理
2.3 蝸桿傳動(dòng)的有關(guān)計(jì)算
2.3.1 強(qiáng)度校驗(yàn)計(jì)算
2.3.2 幾何參數(shù)計(jì)算
2.4 弧面蝸桿傳動(dòng)優(yōu)化方法
2.4.1 選擇適當(dāng)?shù)膬?yōu)化方法
2.4.2 隨機(jī)方向法
2.4.3 隨機(jī)方向的產(chǎn)生
2.5 弧面蝸桿傳動(dòng)模糊優(yōu)化設(shè)計(jì)程序開(kāi)發(fā)
2.5.1 弧面蝸桿傳動(dòng)模糊優(yōu)化程序的總體算法
2.5.2 主窗體程序模塊
2.5.3 優(yōu)化結(jié)果窗體模塊
2.5.4 手工輸入?yún)?shù)和選擇窗體模塊
2.5.5 兩個(gè)提示窗體模塊
2.5.6 標(biāo)準(zhǔn)模塊
2.6 弧面蝸桿傳動(dòng)模糊優(yōu)化設(shè)計(jì)實(shí)例
2.6.1 原始設(shè)計(jì)的解
2.6.2 獲得最佳傳動(dòng)效率的單目標(biāo)模糊優(yōu)化測(cè)試與分析
2.6.3 獲得最小體積的單目標(biāo)模糊優(yōu)化設(shè)計(jì)測(cè)試與分析
2.6.4 多目標(biāo)模糊優(yōu)化設(shè)計(jì)測(cè)試與分析
第3章 三維實(shí)體模型建立及有限元分析
3.1 平面二次包絡(luò)蝸桿傳動(dòng)三維實(shí)體建模
3.1.1 平面二次包絡(luò)環(huán)面蝸桿傳動(dòng)的幾何參數(shù)
3.1.2 蝸桿的建模方法及其效果圖
3.1.3 蝸輪的建模方法及其效果圖
3.1.4 裝配效果圖
3.2 蝸輪蝸桿傳動(dòng)模糊優(yōu)化設(shè)計(jì)前后的有限元分析
3.2.1 有限元簡(jiǎn)介
3.2.2 有限元分析軟件ANSYS簡(jiǎn)介
3.2.3 蝸桿傳動(dòng)優(yōu)化前后的有限元分析
第4章 結(jié)論與展望
致謝
參考文獻(xiàn)
附錄
本文編號(hào):3712398
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