本文關(guān)鍵詞：大型液壓機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)優(yōu)化與仿真研究

  更多相關(guān)文章： 300MN液壓機(jī) 活動(dòng)橫梁 響應(yīng)面法 多目標(biāo)優(yōu)化 水路系統(tǒng)

【摘要】：300MN液壓機(jī)廣泛運(yùn)用于軍工、航空航天以及民用生產(chǎn)領(lǐng)域當(dāng)中,其在工作時(shí)常常產(chǎn)生很大的液壓沖擊和振動(dòng),嚴(yán)重影響了鍛壓設(shè)備的生產(chǎn)效率以及鍛壓件的質(zhì)量。針對(duì)此現(xiàn)象本文對(duì)300MN液壓機(jī)展開(kāi)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)優(yōu)化,并在此基礎(chǔ)上,運(yùn)用MATLAB與AMESim相結(jié)合的方式對(duì)300MN液壓機(jī)各工況工作時(shí)所出現(xiàn)的液壓沖擊情況以及影響其液壓沖擊的各因素進(jìn)行聯(lián)合仿真研究。本課題旨在探索減小300MN液壓機(jī)工作時(shí)所產(chǎn)生液壓沖擊的方法,提高系統(tǒng)工作時(shí)的安全性、可靠性以及穩(wěn)定性。本論文的主要研究?jī)?nèi)容如下:(1)本文針對(duì)300MN液壓機(jī)的工作環(huán)境工作情況,提出一種先導(dǎo)并聯(lián)型電液伺服插裝閥及其相應(yīng)的流量分配及控制方案。并提出將該閥替換原分配系統(tǒng)中的分配水閥,實(shí)現(xiàn)對(duì)原水路分配系統(tǒng)的優(yōu)化,并在此基礎(chǔ)上運(yùn)用MATLAB與AMESim相結(jié)合的聯(lián)合仿真技術(shù)對(duì)其性能進(jìn)行分析與研究,結(jié)果表明:該閥在具有輸出大流量、高的動(dòng)態(tài)響應(yīng)的同時(shí)系統(tǒng)還具有良好的穩(wěn)態(tài)控制精度。(2)根據(jù)300MN液壓機(jī)各工況工作原理,建立其各工況工作時(shí)相應(yīng)的數(shù)學(xué)模型以及各分配水閥的啟閉控制函數(shù)。運(yùn)用MATLAB和AMESim兩軟件相結(jié)合的方式對(duì)300MN液壓機(jī)各工況在新水路分配系統(tǒng)中工作時(shí)出現(xiàn)的液壓沖擊現(xiàn)象進(jìn)行聯(lián)合仿真研究。仿真結(jié)果與實(shí)際相吻合,證明本研究的真實(shí)以及可靠性,此結(jié)果將為改善系統(tǒng)的液壓沖擊情況提供了相應(yīng)的理論指導(dǎo)依據(jù)。(3)對(duì)系統(tǒng)產(chǎn)生液壓沖擊的機(jī)理進(jìn)行分析,得出其相應(yīng)的影響參數(shù),通過(guò)設(shè)置不同的仿真參數(shù)值對(duì)系統(tǒng)工作時(shí)產(chǎn)生的液壓沖擊影響情況進(jìn)行分析,得出其影響規(guī)律。仿真結(jié)果表明:延長(zhǎng)閥門(mén)啟閉時(shí)間、減小工作介質(zhì)中空氣含量、增加管路長(zhǎng)度以及增大閥門(mén)閥口開(kāi)啟量都能夠有效的減少系統(tǒng)中出現(xiàn)的液壓沖擊。該仿真結(jié)果能夠?yàn)檫M(jìn)一步對(duì)系統(tǒng)優(yōu)化而減小系統(tǒng)工作時(shí)的液壓沖擊提供合理的理論指導(dǎo)意義。(4)活動(dòng)橫梁作為300MN液壓機(jī)的主要工作部件,其質(zhì)量巨大,會(huì)對(duì)系統(tǒng)產(chǎn)生的液壓沖擊和振動(dòng)產(chǎn)生很大影響。為了從活動(dòng)橫梁的角度出發(fā)減少系統(tǒng)產(chǎn)生的沖擊和振動(dòng),首先,本文提出一種基于響應(yīng)面法的多目標(biāo)優(yōu)化設(shè)計(jì)方法,采用中心組合實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方法得到仿真實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。其次,依此建立反映液壓機(jī)活動(dòng)橫梁性能指標(biāo)的二階多項(xiàng)式響應(yīng)面模型,并通過(guò)評(píng)價(jià)指標(biāo)2R和2aR對(duì)該模型的您和度的準(zhǔn)確性進(jìn)行評(píng)定。最后,以活動(dòng)橫梁的質(zhì)量和固有頻率為優(yōu)化目標(biāo),應(yīng)力為約束條件,采用多目標(biāo)遺傳算法對(duì)其結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化分析。結(jié)果表明:活動(dòng)橫梁在好的動(dòng)態(tài)特性的基礎(chǔ)上,結(jié)構(gòu)還具有輕量化。
【關(guān)鍵詞】：300MN液壓機(jī) 活動(dòng)橫梁 響應(yīng)面法 多目標(biāo)優(yōu)化 水路系統(tǒng)
【學(xué)位授予單位】：江西理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類(lèi)號(hào)】：TG315.4
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第一章 緒論9-18
• 1.1 課題背景、研究目的及意義9-10
• 1.1.1 課題背景及研究目的9
• 1.1.2 研究意義9-10
• 1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀10-15
• 1.2.1 高壓大流量電液伺服閥研究現(xiàn)狀10-11
• 1.2.2 高壓大流量液壓系統(tǒng)液壓沖擊研究現(xiàn)狀11-13
• 1.2.3 液壓機(jī)結(jié)構(gòu)優(yōu)化研究現(xiàn)狀13-15
• 1.3 本文研究?jī)?nèi)容及思路15-18
• 1.3.1 論文研究的主要問(wèn)題及思路15-17
• 1.3.2 論文研究?jī)?nèi)容17-18
• 第二章 300MN液壓機(jī)水路分配系統(tǒng)分配水閥研究18-32
• 2.1 引言18
• 2.2 先導(dǎo)并聯(lián)型電液伺服插裝閥的組成及工作原理18-19
• 2.2.1 先導(dǎo)并聯(lián)型電液伺服插裝的結(jié)構(gòu)組成18
• 2.2.2 先導(dǎo)并聯(lián)型電液伺服插裝閥的工作原理18-19
• 2.3 并聯(lián)先導(dǎo)級(jí)非線(xiàn)性控制的流量分段分配控制方案19-23
• 2.3.1 流量分配方案研究19-21
• 2.3.2 先導(dǎo)級(jí)控制策略方案21-23
• 2.4 先導(dǎo)并聯(lián)型電液伺服插裝閥動(dòng)靜態(tài)特性仿真研究23-30
• 2.4.1 系統(tǒng)仿真參數(shù)設(shè)置23-25
• 2.4.2 先導(dǎo)并聯(lián)型電液伺服插裝閥參數(shù)調(diào)節(jié)25-27
• 2.4.3 先導(dǎo)并聯(lián)型電液伺服插裝閥的動(dòng)態(tài)特性研究27-29
• 2.4.4 先導(dǎo)并聯(lián)并聯(lián)型電液伺服插裝閥的靜態(tài)特性研究29-30
• 2.5 結(jié)論30-32
• 第三章 300MN液壓機(jī)各工況工作時(shí)液壓沖擊仿真研究32-52
• 3.1 引言32
• 3.2 液壓機(jī)各工況工作原理32-33
• 3.3 水路分配系統(tǒng)結(jié)構(gòu)原理33-35
• 3.4 液壓仿真系統(tǒng)模型建模35-40
• 3.5 液壓機(jī)各工況液壓沖擊仿真研究40-51
• 3.5.1 300MN液壓機(jī)相關(guān)理論建模41-42
• 3.5.2 液壓機(jī)空程工況工作時(shí)液壓沖擊分析研究42-45
• 3.5.3 液壓機(jī)加壓工況工作時(shí)液壓沖擊分析研究45-48
• 3.5.4 鍛壓結(jié)束回程時(shí)液壓沖擊仿真分析48-51
• 3.6 結(jié)論51-52
• 第四章 300MN液壓機(jī)液壓沖擊影響因素仿真研究與分析52-66
• 4.1 引言52
• 4.2 液壓沖擊原理分析52-55
• 4.2.1 閥門(mén)瞬時(shí)啟閉轉(zhuǎn)換所引起的液壓沖擊53-54
• 4.2.2 活動(dòng)橫梁停止運(yùn)動(dòng)所引起的液壓沖擊54-55
• 4.3 系統(tǒng)參數(shù)對(duì)液壓沖擊的影響研究55-65
• 4.3.1 閥門(mén)啟閉轉(zhuǎn)化時(shí)間55-58
• 4.3.2 油液參數(shù)58-60
• 4.3.3 液壓管道長(zhǎng)度60-62
• 4.3.4 閥門(mén)開(kāi)啟度62-65
• 4.4 總結(jié)65-66
• 第五章 300MN液壓機(jī)活動(dòng)橫梁動(dòng)靜態(tài)特性多目標(biāo)優(yōu)化分析研究66-82
• 5.1 引言66
• 5.2 基于響應(yīng)面法活動(dòng)橫梁動(dòng)靜態(tài)特性的多目標(biāo)優(yōu)化流程66-67
• 5.3 活動(dòng)橫梁的靜力學(xué)有限元分析67-70
• 5.3.1 活動(dòng)橫梁模型的建立68-69
• 5.3.2 活動(dòng)橫梁有限元計(jì)算及結(jié)果分析69-70
• 5.4 活動(dòng)橫梁的動(dòng)力學(xué)分析70-73
• 5.5 基于響應(yīng)面法的動(dòng)橫梁動(dòng)靜態(tài)特性的多目標(biāo)優(yōu)化73-81
• 5.5.1 響應(yīng)曲面模型的建立73-77
• 5.5.2 基于遺傳算法的活動(dòng)橫梁多目標(biāo)優(yōu)化77-81
• 5.6 本章小結(jié)81-82
• 第六章 全文總結(jié)與展望82-85
• 6.1 全文總結(jié)82-83
• 6.2 展望83-85
• 參考文獻(xiàn)85-89
• 致謝89-90
• 攻讀學(xué)位期間的研究成果90-91

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：652273