發(fā)布時間：2017-09-22 08:42

  本文關(guān)鍵詞：基于代理模型的輪式裝載機驅(qū)動橋殼結(jié)構(gòu)優(yōu)化

  更多相關(guān)文章： 輪式裝載機 驅(qū)動橋殼 代理模型 多島遺傳算法 結(jié)構(gòu)優(yōu)化

【摘要】：輪式裝載機驅(qū)動橋殼盡管只是一個空心殼體，但它不僅對內(nèi)部的傳動系（主減速器、半軸、差速器等）起到保護作用，還對整個車身起到支撐作用，是整個車載系統(tǒng)中非常重要的部件。 驅(qū)動橋殼常會由于載荷過大導(dǎo)致橋殼自身發(fā)生變形，甚至產(chǎn)生裂紋及斷裂，一方面導(dǎo)致橋殼使用壽命減少，另一方面導(dǎo)致橋殼內(nèi)部傳動裝置發(fā)生受力不均，影響正常使用。因此，研究驅(qū)動橋橋殼的變形破壞等機械方面的失效，特別是對橋殼結(jié)構(gòu)進行優(yōu)化具有十分重要的意義。論文從DA1170橋殼受力入手，利用代理模型技術(shù)和遺傳算法對橋殼結(jié)構(gòu)進行優(yōu)化仿真，從而達到了改善橋殼性能的目的。 首先介紹了驅(qū)動橋開發(fā)的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀，綜述分析了結(jié)構(gòu)優(yōu)化中代理模型技術(shù)和遺傳算法研究現(xiàn)狀，通過總結(jié)輪式裝載機工作工況，確定了裝載機鏟掘工況為典型工況，建立了橋殼和主減速器殼的三維模型。計算了鏟掘工況下橋殼受力情況，確定了橋殼載荷和約束，進行了橋殼的有限元分析。 根據(jù)工程機械驅(qū)動橋測試技術(shù)指標要求，對橋殼進行臺架仿真試驗。通過分析影響空心簡支梁抗彎截面系數(shù)的主要參數(shù)，，并參照當前最新的驅(qū)動橋橋殼結(jié)構(gòu)，提出了將原橋殼改為“梭形”結(jié)構(gòu)的意見。將改進前后橋殼進行臺架仿真對比試驗，改進后橋殼安全系數(shù)得到提高。 通過對改進后橋殼結(jié)構(gòu)的分析，確定了6個參數(shù)作為構(gòu)建徑向基函數(shù)代理模型的變量，利用拉丁超立方獲取了30組試驗樣本點和15組誤差分析樣本點，分別構(gòu)建了橋殼質(zhì)量、最大變形量和最大應(yīng)力的代理模型。利用復(fù)相關(guān)系數(shù)法和均方根誤差法對所構(gòu)建的代理模型進行了誤差分析，驗證滿足工程精度要求。 最后，在徑向基函數(shù)法構(gòu)建DA1170驅(qū)動橋殼質(zhì)量、變形量和最大應(yīng)力的代理模型的基礎(chǔ)上，引進多島遺傳算法，取橋殼質(zhì)量最小為目標函數(shù)，橋殼最大變形量不超過2.5mm和最大應(yīng)力值不超過300MPa為邊界條件，對橋殼的6個設(shè)計變量進行了優(yōu)化。減小了橋殼變形量和最大應(yīng)力值，達到了橋殼輕量化目的。
【關(guān)鍵詞】：輪式裝載機 驅(qū)動橋殼 代理模型 多島遺傳算法 結(jié)構(gòu)優(yōu)化
【學(xué)位授予單位】：吉林大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2013
【分類號】：TH243
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第1章 緒論9-15
• 1.1 課題研究意義9-10
• 1.2 驅(qū)動橋殼研究現(xiàn)狀10-12
• 1.3 基于代理模型優(yōu)化設(shè)計研究現(xiàn)狀12-14
• 1.4 課題主要研究內(nèi)容14-15
• 第2章 驅(qū)動橋殼力學(xué)特性有限元分析15-35
• 2.1 橋殼三維模型建立過程15-16
• 2.2 橋殼結(jié)構(gòu)有限元分析16-25
• 2.2.1 工況選取16-17
• 2.2.2 主減速器內(nèi)部齒輪受力分析17-19
• 2.2.3 約束和載荷的施加19-22
• 2.2.4 橋殼有限元模型的建立22-25
• 2.3 驅(qū)動橋臺架實驗?zāi)M25-29
• 2.3.1 試驗概述25-26
• 2.3.2 橋殼垂直彎曲剛度仿真試驗26-27
• 2.3.3 橋殼垂直彎曲靜強度仿真試驗27-29
• 2.3.4 結(jié)果分析29
• 2.4 改進方案29-31
• 2.5 結(jié)果對比31-33
• 2.6 小結(jié)33-35
• 第3章 驅(qū)動橋殼代理模型的構(gòu)建35-51
• 3.1 代理模型技術(shù)35-40
• 3.1.1 代理模型的構(gòu)建流程35-37
• 3.1.2 多項式響應(yīng)面法37-38
• 3.1.3 徑向基函數(shù)模型38-40
• 3.2 確定設(shè)計變量和目標函數(shù)40-41
• 3.3 樣本點的選取41-43
• 3.3.1 拉丁超立方試驗設(shè)計41-42
• 3.3.2 均勻試驗設(shè)計42-43
• 3.4 實驗設(shè)計實施及樣本點選取43-50
• 3.5 小結(jié)50-51
• 第4章 驅(qū)動橋殼結(jié)構(gòu)優(yōu)化51-63
• 4.1 遺傳算法簡介51-55
• 4.2 優(yōu)化設(shè)計及結(jié)果分析55-62
• 4.3 小結(jié)62-63
• 第5章 總結(jié)63-65
• 參考文獻65-69
• 致謝69

【參考文獻】

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本文編號：899865