本文關(guān)鍵詞：液壓圓錐破碎機(jī)破碎力識(shí)別及關(guān)鍵件結(jié)構(gòu)優(yōu)化

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【摘要】：液壓圓錐破碎機(jī)作為工業(yè)選礦的重要設(shè)備而廣泛應(yīng)用。圓錐破碎機(jī)破碎力的大小影響了整個(gè)設(shè)備的工作性能,破碎力的研究對(duì)于整機(jī)的動(dòng)力學(xué)性能分析和關(guān)鍵部件的磨損及壽命預(yù)測(cè)的意義重大。此外,圓錐破碎機(jī)相關(guān)重要零部件的結(jié)構(gòu)優(yōu)化對(duì)改善設(shè)備性能、提高使用壽命等方面效果顯著。本文以某型號(hào)液壓圓錐破碎機(jī)為研究對(duì)象,主要研究了以下幾個(gè)方面的內(nèi)容:考慮到力流的接觸傳遞,遵循模型簡(jiǎn)化以及單元選取的一般原則,建立整機(jī)破碎機(jī)有限元模型,設(shè)置合理的約束、邊界條件、載荷工況以及子部件間的連接方式;簡(jiǎn)要敘述了振動(dòng)信號(hào)分析與處理的一般流程與方法,利用OROS信號(hào)采集設(shè)備完成了不同工況下破碎機(jī)支承環(huán)振動(dòng)加速度信號(hào)的現(xiàn)場(chǎng)采集,并基于輪次法和短時(shí)傅里葉變換完成了原始信號(hào)的平穩(wěn)性檢驗(yàn)和時(shí)頻分析,進(jìn)而確定信號(hào)的時(shí)域區(qū)間,之后設(shè)計(jì)濾波器完成信號(hào)的帶通濾波以及振動(dòng)信號(hào)的時(shí)域處理,作為有限元求解的輸入;提出了一種新的破碎力識(shí)別方法,即基于整機(jī)有限元模型以及處理之后的不同工況下實(shí)測(cè)加速度信號(hào)完成破碎力計(jì)算公式的推導(dǎo)以及破碎力時(shí)域信號(hào)識(shí)別,并與功率法所求的破碎力進(jìn)行對(duì)比驗(yàn)證,結(jié)果證明了本論文破碎力識(shí)別方法的合理性與準(zhǔn)確性,之后基于識(shí)別的破碎力對(duì)系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)特性進(jìn)行了判斷;基于整機(jī)分析,建立設(shè)計(jì)參數(shù)和目標(biāo)函數(shù)之間的響應(yīng)面模型,采用遺傳算法和粒子群優(yōu)化算法對(duì)圓錐破碎機(jī)關(guān)鍵零部件主軸襯套、偏心襯套的最大Von Mises應(yīng)力進(jìn)行了優(yōu)化,與有限元模型的計(jì)算結(jié)果進(jìn)行了對(duì)比,驗(yàn)證利用響應(yīng)面方法對(duì)大型設(shè)備結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化的可行性,之后采用線性加權(quán)求和法實(shí)現(xiàn)了主軸襯套與偏心襯套的結(jié)構(gòu)多目標(biāo)優(yōu)化。
【關(guān)鍵詞】：液壓圓錐破碎機(jī) 信號(hào)分析及處理 破碎力識(shí)別 響應(yīng)面方法 結(jié)構(gòu)優(yōu)化多目標(biāo)優(yōu)化
【學(xué)位授予單位】：南京航空航天大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TD451
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-13
• 注釋表13-14
• 縮略詞14-15
• 第一章 緒論15-22
• 1.1 選題背景及意義15-16
• 1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀16-19
• 1.2.1 破碎力研究現(xiàn)狀16-18
• 1.2.2 結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)研究現(xiàn)狀18-19
• 1.3 課題來(lái)源及研究目標(biāo)19-20
• 1.4 論文章節(jié)安排20-22
• 第二章 液壓圓錐破碎機(jī)整機(jī)有限元模型22-33
• 2.1 引言22
• 2.2 液壓圓錐破碎機(jī)設(shè)備簡(jiǎn)介22-25
• 2.2.1 設(shè)備工作原理22-23
• 2.2.2 設(shè)備主要組件23-25
• 2.3 有限元模型簡(jiǎn)化及單元類型選擇25-28
• 2.3.1 有限元模型簡(jiǎn)化及單元選擇相關(guān)原則25-26
• 2.3.2 各組件模型簡(jiǎn)化26-27
• 2.3.3 整機(jī)模型網(wǎng)格劃分27-28
• 2.4 破碎機(jī)整機(jī)有限元模型28-31
• 2.4.1 邊界條件28-29
• 2.4.2 液壓缸預(yù)緊力29
• 2.4.3 部件間接觸或膠粘連接29-30
• 2.4.4 有限元模型質(zhì)量屬性檢驗(yàn)30-31
• 2.5 本章小結(jié)31-33
• 第三章 振動(dòng)加速度信號(hào)的分析及處理33-47
• 3.1 引言33-34
• 3.2 振動(dòng)信號(hào)采集34-36
• 3.2.1 傳感器測(cè)點(diǎn)布置34-35
• 3.2.2 信號(hào)采集系統(tǒng)35
• 3.2.3 不同工況下加速度信號(hào)采集35-36
• 3.3 加速度信號(hào)分析36-42
• 3.3.1 基于輪次法的信號(hào)平穩(wěn)性檢驗(yàn)及結(jié)果36-40
• 3.3.2 基于STFT法的信號(hào)時(shí)頻分析及結(jié)果40-42
• 3.4 加速度信號(hào)數(shù)字濾波42-45
• 3.4.1 數(shù)字濾波的頻域方法42-43
• 3.4.2 帶通濾波結(jié)果43-45
• 3.5 振動(dòng)信號(hào)時(shí)域處理45-46
• 3.6 本章小結(jié)46-47
• 第四章 液壓圓錐破碎機(jī)破碎力時(shí)域信號(hào)識(shí)別47-59
• 4.1 引言47
• 4.2 破碎力求解相關(guān)理論47-49
• 4.3 破碎力時(shí)域信號(hào)識(shí)別49-52
• 4.3.1 破碎力識(shí)別原理49-50
• 4.3.2 不同工況下破碎力識(shí)別結(jié)果統(tǒng)計(jì)50-52
• 4.4 破碎力計(jì)算公式推導(dǎo)52
• 4.5 破碎力時(shí)域信號(hào)及結(jié)果對(duì)比驗(yàn)證52-54
• 4.5.1 破碎力時(shí)域信號(hào)52-53
• 4.5.2 破碎力識(shí)別結(jié)果驗(yàn)證53-54
• 4.6 系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)特性判斷54-57
• 4.6.1 靜態(tài)分析與瞬態(tài)動(dòng)力學(xué)分析相關(guān)理論54-55
• 4.6.2 靜態(tài)分析與瞬態(tài)動(dòng)力學(xué)分析結(jié)果對(duì)比55-57
• 4.7 本章小結(jié)57-59
• 第五章 基于整機(jī)分析的液壓圓錐破碎機(jī)關(guān)鍵件結(jié)構(gòu)優(yōu)化59-83
• 5.1 引言59-60
• 5.2 響應(yīng)面方法60-65
• 5.2.1 響應(yīng)面方法的基本理論60-62
• 5.2.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)方法62-64
• 5.2.3 響應(yīng)面建模方法的評(píng)價(jià)指標(biāo)64-65
• 5.3 結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)方法65-70
• 5.3.1 結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)流程65
• 5.3.2 結(jié)構(gòu)優(yōu)化問題的建模65-66
• 5.3.3 優(yōu)化設(shè)計(jì)算法66-70
• 5.4 動(dòng)錐部分隱式非線性分析70-73
• 5.4.1 接觸非線性問題的描述70-71
• 5.4.2 接觸非線性問題的數(shù)值解法71-72
• 5.4.3 關(guān)鍵零部件主軸襯套和偏心襯套仿真分析結(jié)果72-73
• 5.5 關(guān)鍵零部件結(jié)構(gòu)優(yōu)化73-79
• 5.5.1 優(yōu)化設(shè)計(jì)過程74
• 5.5.2 主軸襯套結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)結(jié)果及驗(yàn)證74-76
• 5.5.3 偏心襯套結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)結(jié)果及驗(yàn)證76-79
• 5.6 結(jié)構(gòu)多目標(biāo)優(yōu)化79-81
• 5.6.1 多目標(biāo)優(yōu)化設(shè)計(jì)理論及方法79-80
• 5.6.2 多目標(biāo)優(yōu)化結(jié)果80-81
• 5.7 本章小結(jié)81-83
• 第六章 總結(jié)與展望83-85
• 6.1 本文研究工作總結(jié)83
• 6.2 后續(xù)研究工作展望83-85
• 參考文獻(xiàn)85-90
• 致謝90-91
• 在學(xué)期間的研究成果及發(fā)表的學(xué)術(shù)論文91-92
• 附件192-93

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本文編號(hào)：965485