基于響應面法的脫水機動力學特性優(yōu)化研究
發(fā)布時間:2021-02-15 17:33
洗衣機作為一種常見的白色家電,其聲振性能不但深刻影響了使用者的生活體驗,而且也決定了其未來的發(fā)展方向。為了追尋洗衣機聲振性能的優(yōu)勢性,本文以某型波輪式脫水機為研究對象,以得到更優(yōu)的懸掛系統(tǒng)參數組合為最終目標,基于理論研究、試驗研究和仿真研究三個方向的研究方法,針對懸吊元件多自由度方向上的剛度值和阻尼值進行了動力學優(yōu)化研究。本文基于矢量分析法和拉格朗日方程對研究對象進行了動力學建模,并圍繞脫水機的實體樣機模型展開了模態(tài)測試試驗、筒體振幅測試試驗和參數測試試驗。通過對比驗證了模型的可靠性和試驗的規(guī)范性。本文應用ADAMS軟件,建立了研究對象的虛擬樣機仿真模型,并利用數據驗證了虛擬樣機仿真模型的可靠性。本文以響應面法為理論基礎,結合虛擬樣機仿真模型,擬合出了脫水機筒體振幅與關鍵參數的響應面模型,并驗證了響應面模型的可靠性。合理選擇和改進優(yōu)化算法,針對得到的響應面模型進行參數優(yōu)化,得到了最終的參數優(yōu)化結果并將優(yōu)化參數代入虛擬樣機仿真模型進行驗證,驗證結果表明某型波輪式脫水機的抑振性能得到了明顯改善。
【文章來源】:合肥工業(yè)大學安徽省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數】:94 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
致謝
摘要
abstract
第一章 緒論
1.1 洗衣機發(fā)展歷史
1.2 洗衣機減振降噪國內外研究概況
1.2.1 國外研究概況
1.2.2 國內研究概況
1.3 課題研究意義與內容
1.3.1 課題來源及研究意義
1.3.2 本文主要研究內容
第二章 波輪式脫水機懸掛系統(tǒng)的數學建模與分析
2.1 引言
2.2 懸掛系統(tǒng)模型簡化
2.3 懸掛系統(tǒng)數學建模
2.3.1 數學建模理論
2.3.2 參考坐標系的建立
2.3.3 懸吊元件的動力學建模
2.3.4 數學模型的建立
2.4 懸掛系統(tǒng)的相關參數獲取
2.4.1 懸掛系統(tǒng)的相關參數
2.4.2 懸吊元件的關鍵參數
2.5 懸掛系統(tǒng)的模態(tài)試驗驗證
2.5.1 模態(tài)試驗標準
2.5.2 模態(tài)試驗設計
2.5.3 模態(tài)結果對比
2.6 懸掛系統(tǒng)的振幅試驗驗證
2.6.1 振幅試驗標準
2.6.2 振幅試驗設計
2.6.3 振幅結果對比
2.7 本章小結
第三章 虛擬樣機仿真模型的建立與分析
3.1 引言
3.2 虛擬樣機技術與ADAMS軟件
3.2.1 虛擬樣機技術
3.2.2 MSC.ADAMS軟件介紹
3.3 虛擬樣機仿真模型建立
3.3.1 樣機模型簡化
3.3.2 波輪式脫水機虛擬樣機仿真模型建立
3.4 仿真試驗和結果對比
3.4.1 仿真試驗
3.4.2 結果對比
3.5 本章小結
第四章 響應面法理論基礎與建模
4.1 引言
4.2 響應面基本理論
4.2.1 響應面法基本概括
4.2.2 響應面法原理
4.2.3 響應面模型精度驗證
4.3 試驗方法設計
4.3.1 全因子試驗設計
4.3.2 均勻試驗設計
4.3.3 拉丁超立方試驗設計
4.4 脫水機振幅的響應面建模
4.4.1 建模準備
4.4.2 響應面模型建立
4.4.3 模型精度驗證
4.5 本章小結
第五章 懸掛系統(tǒng)動力學參數優(yōu)化研究
5.1 引言
5.2 優(yōu)化算法
5.2.1 粒子群算法
5.2.2 人工蜂群算法
5.2.3 遺傳算法
5.3 優(yōu)化算法的選擇和改進
5.3.1 優(yōu)化算法的選擇
5.3.2 優(yōu)化算法的改進
5.3.3 參數優(yōu)化及算法分析
5.4 本章小結
第六章 總結與展望
6.1 本文工作總結
6.2 研究展望
參考文獻
附錄1
附錄2
附錄3
附錄4
攻讀碩士期間的學術活動及成果情況
【參考文獻】:
期刊論文
[1]波輪式洗衣機脫水桶的結構分析與多目標優(yōu)化設計[J]. 蔡蕓,彭亮,劉學,程志文. 機械強度. 2018(01)
[2]基于響應面法的懸架結構改進及優(yōu)化設計[J]. 王延克,丁渭平,杜飛龍,何森東. 機械科學與技術. 2009(01)
[3]基于MSC.ADAMS的滾筒洗衣機動態(tài)特性研究[J]. 魏玉東,高建,楊志永. 機械設計. 2008(07)
[4]滾筒洗衣機懸掛系統(tǒng)動力學建模分析[J]. 付素芳,張秋菊,安偉,陳海衛(wèi). 機械設計與研究. 2007(06)
[5]基于連續(xù)響應表面法的汽車結構耐撞性仿真優(yōu)化[J]. 廖興濤,李青,張維剛. 機械強度. 2007(06)
[6]某工業(yè)洗衣機動力學特性研究[J]. 顧力強,曹群豪,楊霞菊. 振動與沖擊. 2007(07)
[7]基于近似技術的高亞聲速運輸機機翼氣動/結構優(yōu)化設計[J]. 張科施,韓忠華,李為吉,李響. 航空學報. 2006(05)
[8]基于代理模型的板料成形優(yōu)化技術進展[J]. 謝延敏,于滬平,陳軍,阮雪榆. 塑性工程學報. 2006(02)
[9]用于確定性計算仿真的響應面法及其試驗設計研究[J]. 郭勤濤,張令彌,費慶國. 航空學報. 2006(01)
[10]序列響應面方法在覆蓋件成形過程優(yōu)化中的應用研究[J]. 張峻,柯映林. 汽車工程. 2005(02)
博士論文
[1]波輪式全自動洗衣機脫水振動與抑制機理的研究[D]. 陳海衛(wèi).江南大學 2010
[2]滾筒洗衣機動態(tài)特性建模與結構參數優(yōu)化研究[D]. 付素芳.江南大學 2009
碩士論文
[1]滾筒洗衣機動態(tài)特性及結構參數優(yōu)化研究[D]. 郭遠虎.南京航空航天大學 2017
[2]波輪洗衣機動力學系統(tǒng)結構參數優(yōu)化方法研究[D]. 劉志鵬.南京航空航天大學 2016
[3]滾筒洗衣機懸掛系統(tǒng)優(yōu)化設計[D]. 洪仲昆.東南大學 2015
[4]基于響應面法的商用車駕駛室結構噪聲分析與優(yōu)化[D]. 王超.湖南大學 2014
[5]滾筒式洗衣機動力學特性分析研究與參數優(yōu)化[D]. 范攀攀.合肥工業(yè)大學 2012
[6]滾筒洗衣機振動特性分析與仿真[D]. 孫益民.江南大學 2008
[7]滾筒洗衣機動態(tài)仿真及關鍵零部件優(yōu)化[D]. 高建.天津大學 2008
[8]滾筒式洗衣機的振動模態(tài)分析[D]. 楊曉文.上海交通大學 2006
[9]虛擬樣機的仿真過程及其建模技術研究[D]. 陳勇.南京理工大學 2002
本文編號:3035262
【文章來源】:合肥工業(yè)大學安徽省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數】:94 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
致謝
摘要
abstract
第一章 緒論
1.1 洗衣機發(fā)展歷史
1.2 洗衣機減振降噪國內外研究概況
1.2.1 國外研究概況
1.2.2 國內研究概況
1.3 課題研究意義與內容
1.3.1 課題來源及研究意義
1.3.2 本文主要研究內容
第二章 波輪式脫水機懸掛系統(tǒng)的數學建模與分析
2.1 引言
2.2 懸掛系統(tǒng)模型簡化
2.3 懸掛系統(tǒng)數學建模
2.3.1 數學建模理論
2.3.2 參考坐標系的建立
2.3.3 懸吊元件的動力學建模
2.3.4 數學模型的建立
2.4 懸掛系統(tǒng)的相關參數獲取
2.4.1 懸掛系統(tǒng)的相關參數
2.4.2 懸吊元件的關鍵參數
2.5 懸掛系統(tǒng)的模態(tài)試驗驗證
2.5.1 模態(tài)試驗標準
2.5.2 模態(tài)試驗設計
2.5.3 模態(tài)結果對比
2.6 懸掛系統(tǒng)的振幅試驗驗證
2.6.1 振幅試驗標準
2.6.2 振幅試驗設計
2.6.3 振幅結果對比
2.7 本章小結
第三章 虛擬樣機仿真模型的建立與分析
3.1 引言
3.2 虛擬樣機技術與ADAMS軟件
3.2.1 虛擬樣機技術
3.2.2 MSC.ADAMS軟件介紹
3.3 虛擬樣機仿真模型建立
3.3.1 樣機模型簡化
3.3.2 波輪式脫水機虛擬樣機仿真模型建立
3.4 仿真試驗和結果對比
3.4.1 仿真試驗
3.4.2 結果對比
3.5 本章小結
第四章 響應面法理論基礎與建模
4.1 引言
4.2 響應面基本理論
4.2.1 響應面法基本概括
4.2.2 響應面法原理
4.2.3 響應面模型精度驗證
4.3 試驗方法設計
4.3.1 全因子試驗設計
4.3.2 均勻試驗設計
4.3.3 拉丁超立方試驗設計
4.4 脫水機振幅的響應面建模
4.4.1 建模準備
4.4.2 響應面模型建立
4.4.3 模型精度驗證
4.5 本章小結
第五章 懸掛系統(tǒng)動力學參數優(yōu)化研究
5.1 引言
5.2 優(yōu)化算法
5.2.1 粒子群算法
5.2.2 人工蜂群算法
5.2.3 遺傳算法
5.3 優(yōu)化算法的選擇和改進
5.3.1 優(yōu)化算法的選擇
5.3.2 優(yōu)化算法的改進
5.3.3 參數優(yōu)化及算法分析
5.4 本章小結
第六章 總結與展望
6.1 本文工作總結
6.2 研究展望
參考文獻
附錄1
附錄2
附錄3
附錄4
攻讀碩士期間的學術活動及成果情況
【參考文獻】:
期刊論文
[1]波輪式洗衣機脫水桶的結構分析與多目標優(yōu)化設計[J]. 蔡蕓,彭亮,劉學,程志文. 機械強度. 2018(01)
[2]基于響應面法的懸架結構改進及優(yōu)化設計[J]. 王延克,丁渭平,杜飛龍,何森東. 機械科學與技術. 2009(01)
[3]基于MSC.ADAMS的滾筒洗衣機動態(tài)特性研究[J]. 魏玉東,高建,楊志永. 機械設計. 2008(07)
[4]滾筒洗衣機懸掛系統(tǒng)動力學建模分析[J]. 付素芳,張秋菊,安偉,陳海衛(wèi). 機械設計與研究. 2007(06)
[5]基于連續(xù)響應表面法的汽車結構耐撞性仿真優(yōu)化[J]. 廖興濤,李青,張維剛. 機械強度. 2007(06)
[6]某工業(yè)洗衣機動力學特性研究[J]. 顧力強,曹群豪,楊霞菊. 振動與沖擊. 2007(07)
[7]基于近似技術的高亞聲速運輸機機翼氣動/結構優(yōu)化設計[J]. 張科施,韓忠華,李為吉,李響. 航空學報. 2006(05)
[8]基于代理模型的板料成形優(yōu)化技術進展[J]. 謝延敏,于滬平,陳軍,阮雪榆. 塑性工程學報. 2006(02)
[9]用于確定性計算仿真的響應面法及其試驗設計研究[J]. 郭勤濤,張令彌,費慶國. 航空學報. 2006(01)
[10]序列響應面方法在覆蓋件成形過程優(yōu)化中的應用研究[J]. 張峻,柯映林. 汽車工程. 2005(02)
博士論文
[1]波輪式全自動洗衣機脫水振動與抑制機理的研究[D]. 陳海衛(wèi).江南大學 2010
[2]滾筒洗衣機動態(tài)特性建模與結構參數優(yōu)化研究[D]. 付素芳.江南大學 2009
碩士論文
[1]滾筒洗衣機動態(tài)特性及結構參數優(yōu)化研究[D]. 郭遠虎.南京航空航天大學 2017
[2]波輪洗衣機動力學系統(tǒng)結構參數優(yōu)化方法研究[D]. 劉志鵬.南京航空航天大學 2016
[3]滾筒洗衣機懸掛系統(tǒng)優(yōu)化設計[D]. 洪仲昆.東南大學 2015
[4]基于響應面法的商用車駕駛室結構噪聲分析與優(yōu)化[D]. 王超.湖南大學 2014
[5]滾筒式洗衣機動力學特性分析研究與參數優(yōu)化[D]. 范攀攀.合肥工業(yè)大學 2012
[6]滾筒洗衣機振動特性分析與仿真[D]. 孫益民.江南大學 2008
[7]滾筒洗衣機動態(tài)仿真及關鍵零部件優(yōu)化[D]. 高建.天津大學 2008
[8]滾筒式洗衣機的振動模態(tài)分析[D]. 楊曉文.上海交通大學 2006
[9]虛擬樣機的仿真過程及其建模技術研究[D]. 陳勇.南京理工大學 2002
本文編號:3035262
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