波輪洗衣機(jī)動(dòng)力學(xué)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)參數(shù)優(yōu)化方法研究
本文選題:波輪洗衣機(jī) + 撞箱。 參考:《南京航空航天大學(xué)》2016年碩士論文
【摘要】:對于洗衣機(jī)來說,振動(dòng)和噪聲是評價(jià)其性能的重要指標(biāo)。洗衣機(jī)在脫水階段常常伴有劇烈振動(dòng),嚴(yán)重的振動(dòng)會導(dǎo)致洗衣機(jī)出現(xiàn)走動(dòng),甚至撞箱問題。本文以某型號波輪洗衣機(jī)為研究對象,針對脫水啟動(dòng)階段出現(xiàn)的撞箱問題進(jìn)行了研究。本文分析了波輪洗衣機(jī)的結(jié)構(gòu)組成,箱體和懸掛系統(tǒng)是組成波輪洗衣機(jī)的兩大主要部件,也是波輪洗衣機(jī)的動(dòng)力學(xué)系統(tǒng)重要的組成部分,箱體是承載洗衣機(jī)懸掛系統(tǒng)的框架,其動(dòng)態(tài)性能直接影響洗衣機(jī)的整體性能。論文將有限元仿真和試驗(yàn)測試相結(jié)合,對洗衣機(jī)的箱體進(jìn)行模態(tài)分析,通過箱體模態(tài)頻率和洗衣機(jī)脫水頻率對比,判斷由于共振造成振動(dòng)過大出現(xiàn)撞箱問題的可能性。經(jīng)分析懸掛系統(tǒng)參數(shù)對波輪洗衣機(jī)振動(dòng)水平具有重要的影響。本文嘗試通過優(yōu)化懸掛系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)參數(shù)改善出現(xiàn)的撞箱問題。首先應(yīng)用Lagrange方程建立了懸掛系統(tǒng)在定質(zhì)量小位移情況下的動(dòng)力學(xué)方程,并通過有限元仿真和試驗(yàn)驗(yàn)證數(shù)學(xué)模型的可靠性。在此基礎(chǔ)上進(jìn)一步推導(dǎo)出了懸掛系統(tǒng)在變質(zhì)量大位移情況下的動(dòng)力學(xué)方程。在MATLAB環(huán)境中,應(yīng)用龍格庫塔方法求解出系統(tǒng)的響應(yīng),利用Isight的試驗(yàn)設(shè)計(jì)模塊對數(shù)學(xué)模型進(jìn)行分析,選取合適的優(yōu)化參數(shù),然后利用試驗(yàn)設(shè)計(jì)和多目標(biāo)優(yōu)化組合的策略即Opt LHD分別與NCGA和NSGA-II組合進(jìn)行參數(shù)優(yōu)化,選取更加有效的參數(shù)組合。通過對比優(yōu)化前后的分析結(jié)果,可知優(yōu)化后洗衣機(jī)在脫水階段的振動(dòng)情況得到明顯的改善,有效的避免了撞箱問題的出現(xiàn)。本文最后對洗衣機(jī)振動(dòng)抑制結(jié)構(gòu)參數(shù)優(yōu)化的一般流程進(jìn)行了總結(jié),為以后繼續(xù)研究該類問題提供一些思路和參考。
[Abstract]:For washing machine, vibration and noise are important indexes to evaluate its performance. The washing machine is often accompanied by intense vibration during dehydration, which can cause the washing machine to move and even crash into a box. In this paper, a certain type of wave-wheel washing machine is used as the research object, and the problem of crashing box in dehydration start-up stage is studied. In this paper, the structural composition of the wavy washing machine is analyzed. The box and the suspension system are the two main components of the wavy washing machine and the important part of the dynamic system of the wavy washing machine. The box is the frame of the suspension system of the washing machine. Its dynamic performance directly affects the whole performance of washing machine. In this paper, the finite element simulation and test are combined to analyze the modal of the washing machine box. By comparing the modal frequency of the box with the dehydration frequency of the washing machine, the possibility of crashing into the box due to the vibration caused by resonance is judged. It is analyzed that the parameters of the suspension system have an important influence on the vibration level of the wave-wheel washing machine. This paper attempts to improve the collision problem by optimizing the dynamic parameters of the suspension system. Firstly, the dynamic equation of suspension system with small displacement with constant mass is established by using Lagrange equation, and the reliability of the mathematical model is verified by finite element simulation and experiment. On this basis, the dynamic equations of suspension system with variable mass and large displacement are derived. In the MATLAB environment, the Runge-Kutta method is used to solve the response of the system. The mathematical model is analyzed by using the experimental design module of Isight, and the appropriate optimization parameters are selected. Then the experimental design and the strategy of multi-objective optimization combination, Opt LHD and NCGA and NSGA-II are used to optimize the parameters, and the more effective combination of parameters is selected. By comparing the analysis results before and after optimization, it can be seen that the vibration of washing machine in dehydration stage is obviously improved after optimization, and the problem of crashing box is effectively avoided. At the end of this paper, the general process of optimization of structural parameters for vibration suppression of washing machine is summarized, which provides some ideas and references for further study of this kind of problems.
【學(xué)位授予單位】:南京航空航天大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2016
【分類號】:TM925.33
【相似文獻(xiàn)】
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本文編號:1972032
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