本文關鍵詞：基于遺傳算法和有限單元法的夾具布局優(yōu)化

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【摘要】：夾具是一種應用廣泛的工藝裝備,它在加工中的主要作用是完成工件的定位和夾緊,保證加工的可靠性。夾具在工件制造中的作用非常重要,夾具的使用相對于傳統的劃線法,能夠大幅度地提高生產效率,降低生產成本。因此,夾具的設計制造,是產品加工生產中的重要環(huán)節(jié)。計算機輔助夾具設計是近年來在計算機輔助設計領域中發(fā)展出來的一個新的研究方向。夾具布局優(yōu)化問題是計算機輔助夾具設計中夾具性能評價的一部分。本文的主要研究內容就是夾具布局優(yōu)化問題。夾具布局優(yōu)化問題是一個以工件在加工過程中的變形量最小為優(yōu)化目標的布局優(yōu)化問題。本文以工件在加工過程中的最大變形量為優(yōu)化目標,以工件上定位點和夾緊點的位置為設計變量,采用有限單元法計算工件的變形量作為目標函數值,利用遺傳算法進行優(yōu)化。在夾具布局優(yōu)化過程中,本文采用了兩種布局優(yōu)化方法,并對6個二維工件模型算例進行了計算。本文通過給出的算例可以看出,遺傳算法確實是一種有效的優(yōu)化方法,而對于夾具布局優(yōu)化問題,需要將遺傳算法與有限單元法結合,才能夠實現問題的求解。結果也說明,遺傳算法與有限單元法結合是一種解決夾具優(yōu)化問題的有效方法。
【關鍵詞】：計算機輔助夾具設計 夾具布局 遺傳算法 有限單元法
【學位授予單位】：大連理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TG75;TP18
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 1 緒論8-12
• 1.1 選題背景及意義8
• 1.2 計算機輔助夾具設計國內外研究現狀8-11
• 1.3 本文的工作安排11-12
• 2 遺傳算法在優(yōu)化問題中的應用12-31
• 2.1 遺傳算法簡介12-15
• 2.1.1 遺傳算法的概念和發(fā)展歷史12
• 2.1.2 遺傳算法的運行過程12-14
• 2.1.3 遺傳算法的基本算子14-15
• 2.2 遺傳算法工具箱15-17
• 2.2.1 MATLAB軟件介紹15
• 2.2.2 遺傳算法工具箱函數15-17
• 2.3 MATLAB遺傳算法優(yōu)化實例17-30
• 2.3.1 簡單一元函數優(yōu)化實例17-21
• 2.3.2 多元單峰函數的優(yōu)化實例21-25
• 2.3.3 多元多峰函數的優(yōu)化實例25-30
• 2.4 小結30-31
• 3 遺傳算法與有限單元法的聯合計算算法31-52
• 3.1 算法的必要性和存在的問題31-32
• 3.2 有限單元法簡介32-43
• 3.2.1 有限單元法的力學基礎32-37
• 3.2.2 常用單元介紹37-41
• 3.2.3 線彈性有限單元法概述41-43
• 3.3 APDL介紹43
• 3.4 MATLAB軟件與ANSYS軟件的數據傳遞43-46
• 3.5 遺傳算法與有限單元法結合的優(yōu)化實例46-51
• 3.6 小結51-52
• 4 夾具布局優(yōu)化原理與方法52-58
• 4.1 裝夾約束要求52-54
• 4.1.1 平衡約束52
• 4.1.2 支反力約束52
• 4.1.3 夾緊力約束52-53
• 4.1.4 3-2-1定位準則53
• 4.1.5 摩擦力約束53-54
• 4.2 夾具布局的分析方法54-57
• 4.2.1 方法一：分布優(yōu)化法54
• 4.2.2 方法二：整體優(yōu)化法54-57
• 4.3 小結57-58
• 5 夾具布局優(yōu)化算例58-92
• 5.1 算例1：二維工件銑槽的夾具布局優(yōu)化58-63
• 5.2 算例2：刀具加工路徑的影響63-67
• 5.3 算例3：二維中空工件銑槽的夾具布局優(yōu)化67-72
• 5.4 算例4：將二分法應用于夾具優(yōu)化問題中72-78
• 5.5 算例5：考慮摩擦力條件下二維工件銑槽的夾具布局優(yōu)化78-85
• 5.6 算例6：考慮摩擦力條件下二維工件銑槽的夾具布局優(yōu)化285-89
• 5.7 算例分析89-91
• 5.8 小結91-92
• 結論92-94
• 參考文獻94-97
• 致謝97-98

【參考文獻】

中國期刊全文數據庫 前3條

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本文編號：680240