發(fā)布時間：2023-03-12 06:23

　　機械裝備構件輕量化可以節(jié)約原材料、減少環(huán)境污染,具有顯著的社會效益、環(huán)境效益與經(jīng)濟效益,對構建節(jié)約型社會具有重大的推動作用。制造業(yè)的迅速發(fā)展以及對節(jié)能減排的迫切需求,一方面推動著輕量化設計向更為廣闊的空間發(fā)展,另一方面也讓其面臨更嚴峻的挑戰(zhàn)。輕量化設計不是簡單的減重,還要確保整體性能不變甚至有所提升。因此,輕量化設計是一個具有復雜性的綜合優(yōu)化問題。本文將近似方法應用到插秧機秧箱結構輕量化設計中,旨在保證優(yōu)化結果可靠性的同時,提高計算效率、加快優(yōu)化進程。建立了秧箱簡化后的幾何模型,導入ANSYS軟件中,建立有限元模型,進行靜動態(tài)性能分析,得到各工況下的初始性能,為后續(xù)優(yōu)化提供數(shù)據(jù)基礎。靜態(tài)性能主要為三種工況下的彎曲剛度和三種工況下的扭轉工況,動態(tài)性能為前八階固有模態(tài)。分析結果表明,彎曲剛度EI₁、扭轉剛度GJ偏大,可進一步優(yōu)化,同時應確保彎曲剛度EI₂、一階固有頻率f₁足夠大。深入分析了試驗設計、近似模型的構建、模型精度的評價指標、組合近似模型權系數(shù)計算方法等近似方法關鍵技術。選用最優(yōu)拉丁超立方法進行試驗設計,根據(jù)樣本點分...

【文章頁數(shù)】：64 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
致謝
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 研究目的和意義
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 輕量化研究現(xiàn)狀
        1.2.2 近似模型研究現(xiàn)狀
        1.2.3 基于近似模型的輕量化研究現(xiàn)狀
    1.3 課題研究內(nèi)容及技術路線
        1.3.1 主要研究內(nèi)容
        1.3.2 技術路線
2 秧箱初始靜動態(tài)性能分析
    2.1 秧箱系統(tǒng)的概述
        2.1.1 秧箱系統(tǒng)的組成
        2.1.2 研究對象
        2.1.3 材料屬性
    2.2 秧箱有限元模型構建
        2.2.1 幾何模型的簡化
        2.2.2 秧箱有限元模型
    2.3 秧箱初始性能分析
        2.3.1 剛度分析
        2.3.2 模態(tài)分析
    2.4 本章小結
3 秧箱性能響應的組合近似模型構建
    3.1 近似模型技術
        3.1.1 試驗設計方法分析
        3.1.2 近似模型技術
        3.1.3 模型精度的評價指標
    3.2 組合近似模型的構建
        3.2.1 組合近似模型概述
        3.2.2 權系數(shù)計算方法
    3.3 秧箱結構性能響應的近似模型構建
        3.3.1 單一近似模型的構建
        3.3.2 組合近似模型的構建
    3.4 本章小結
4 基于組合近似模型的高速插秧機秧箱結構優(yōu)化
    4.1 秧箱輕量化數(shù)學模型的構建
        4.1.1 優(yōu)化設計理論
        4.1.2 輕量化數(shù)學模型的建立
    4.2 基于近似模型的優(yōu)化求解及結果分析
        4.2.1 輕量化平臺的搭建
        4.2.2 優(yōu)化算法的確定
        4.2.3 優(yōu)化求解及結果分析
        4.2.4 優(yōu)化結果驗證分析
    4.3 模型的結構改進及分析
        4.3.1 模型的結構改進
        4.3.2 改進模型的性能分析
    4.4 本章小結
5 結論與展望
    5.1 結論
    5.2 展望
參考文獻
作者簡介
在讀期間研究成果



本文編號：3761125