本文關(guān)鍵詞：鋼球研球機(jī)固定板結(jié)構(gòu)力學(xué)分析與遺傳算法優(yōu)化設(shè)計(jì)研究

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【摘要】：軸承是各類機(jī)械的重要基礎(chǔ)件，而鋼球又是球軸承的關(guān)鍵零件，其制造精度對軸承以及整個(gè)機(jī)械結(jié)構(gòu)的性能有著極其重要的影響。據(jù)統(tǒng)計(jì)，鋼球因素占影響球軸承噪聲全部因素的60%，軸承失效因鋼球破壞的比率達(dá)58.5%。 鋼球研球機(jī)是鋼球加工過程中的關(guān)鍵設(shè)備之一，鋼球與研磨板在一定壓力下作復(fù)雜的相對運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)對鋼球的研削加工，是鋼球加工過程中的關(guān)鍵設(shè)備之一。研磨盤安裝在固定板上。固定板的變形量直接影響研磨盤，從而影響鋼球的加工精度。所以，固定板單元的變形和所受應(yīng)力是影響鋼球精度的重要因素。 本文利用現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法中的有限元法和優(yōu)化設(shè)計(jì)方法對研球機(jī)固定板進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析和主要結(jié)構(gòu)參數(shù)的優(yōu)化設(shè)計(jì)，提高鋼球加工精度、穩(wěn)定性和加工效率。本文主要做了一下工作： （1）利用有限元分析軟件ANSYS的APDL語言，對研球機(jī)固定板進(jìn)行參數(shù)化建模，并對其進(jìn)行有限元靜力學(xué)分析和模態(tài)分析，，得出其機(jī)構(gòu)特性，為進(jìn)一步設(shè)計(jì)其結(jié)果提供理論基礎(chǔ)； （2）利用ANSYS自帶的優(yōu)化模塊對研球機(jī)固定板進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)； （3）基于遺傳算法對ANSYS進(jìn)行二次開發(fā)，彌補(bǔ)ANSYS自身優(yōu)化算法的不足； 最后，總結(jié)了本文的研究工作，分析了研究的不足之處，并對今后的研究進(jìn)行了展望。
【關(guān)鍵詞】：鋼球研球機(jī) 固定板 ANSYS 遺傳算法 二次開發(fā)
【學(xué)位授予單位】：河北工程大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號】：TH133.33;TG591
【目錄】：

• 摘要6-7
• Abstract7-11
• 第1章 緒論11-18
• 1.1 本文研究背景11-13
• 1.2 國內(nèi)外現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢13-14
• 1.3 結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)的發(fā)展現(xiàn)狀14-16
• 1.4 本文研究的主要意義、內(nèi)容和創(chuàng)新點(diǎn)16-17
• 1.4.1 意義內(nèi)容16-17
• 1.4.2 創(chuàng)新點(diǎn)17
• 1.5 本章小結(jié)17-18
• 第2章 ANSYS 和有限元原理簡介18-26
• 2.1 有限元原理簡介18-22
• 2.1.1 有限單元法的發(fā)展18-19
• 2.1.2 有限單元法基本原理及特點(diǎn)19-20
• 2.1.3 有限元法分析過程20-22
• 2.2 ANSYS 介紹22-25
• 2.2.1 ANSYS 程序的特色22
• 2.2.2 ANSYS 的構(gòu)成22-24
• 2.2.3 ANSYS 軟件參數(shù)化語言 APDL 介紹24-25
• 2.3 本章小結(jié)25-26
• 第3章 鋼球研球機(jī)固定板有限元分析26-33
• 3.1 固定板有限元分析26-30
• 3.1.1 模型的基本假定26-27
• 3.1.2 建模方法的選擇27
• 3.1.3 固定板有限元模型的建立27-28
• 3.1.4 定義材料屬性和單元類型28-29
• 3.1.5 固定板有限元網(wǎng)格劃分29-30
• 3.1.6 邊界條件和載荷30
• 3.2 有限元分析結(jié)果30-32
• 3.2.1 應(yīng)力計(jì)算結(jié)果分析30-31
• 3.2.2 位移計(jì)算結(jié)果分析31-32
• 3.3 本章小結(jié)32-33
• 第4章 鋼球研球機(jī)固定板模態(tài)分析研究33-41
• 4.1 模態(tài)分析簡介33-34
• 4.1.1 模態(tài)分析應(yīng)用33
• 4.1.2 模態(tài)分析的發(fā)展33-34
• 4.2 模態(tài)分析原理34
• 4.3 固定板模態(tài)分析34-39
• 4.3.1 模態(tài)分析方法34-35
• 4.3.2 計(jì)算結(jié)果與分析35-39
• 4.4 本章小結(jié)39-41
• 第5章 固定板的結(jié)構(gòu)優(yōu)化41-49
• 5.1 結(jié)構(gòu)優(yōu)化的基礎(chǔ)知識(shí)41-42
• 5.1.1 結(jié)構(gòu)優(yōu)化的概念與設(shè)計(jì)流程41
• 5.1.2 結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)問題的數(shù)學(xué)描述41-42
• 5.1.3 結(jié)構(gòu)優(yōu)化的方法42
• 5.2 基于 APDL 的參數(shù)優(yōu)化設(shè)計(jì)42-45
• 5.2.1 優(yōu)化過程43-45
• 5.3 編寫優(yōu)化設(shè)計(jì)的程序45-46
• 5.4 固定板優(yōu)化46-48
• 5.4.1 固定板參數(shù)設(shè)置46
• 5.4.2 優(yōu)化結(jié)果及分析46-48
• 5.5 本章小結(jié)48-49
• 第6章 基于遺傳算法的固定板結(jié)構(gòu)優(yōu)化49-57
• 6.1 遺傳算法的基礎(chǔ)理論49-52
• 6.1.1 遺傳算法的特點(diǎn)49-50
• 6.1.2 遺傳算法的概述50-51
• 6.1.3 遺傳算法的基本操作51-52
• 6.2 基于遺傳算法的 ANSYS 二次開發(fā)52-55
• 6.2.1 ANSYS 二次開發(fā)工具——UPFs52
• 6.2.2 ANSYS 二次開發(fā)編譯52-54
• 6.2.3 運(yùn)行 ANSYS 優(yōu)化程序54-55
• 6.3 結(jié)果分析與對比55-56
• 6.4 本章小結(jié)56-57
• 結(jié)論57-58
• 參考文獻(xiàn)58-61
• 附錄 ANSYS 計(jì)算程序（APDL 命令流）61-67
• 致謝67-68
• 作者簡介68-69
• 研究生期間發(fā)表的論文和科研成果69-70

【參考文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前4條

1 郭士雄,李國強(qiáng);鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中對ANSYS的二次開發(fā)[J];四川建筑科學(xué)研究;2005年02期

2 宋景濤;方明霞;;模態(tài)綜合法在ANSYS中的應(yīng)用[J];計(jì)算機(jī)輔助工程;2007年03期

3 曹坤遠(yuǎn);董宏英;;基于ANSYS的改進(jìn)遺傳算法的實(shí)現(xiàn)[J];山西建筑;2009年24期

4 朱寶田,吳厚鈺;汽輪機(jī)葉片動(dòng)應(yīng)力計(jì)算方法的研究[J];西安交通大學(xué)學(xué)報(bào);2000年01期

本文編號：619858