模塊化支架是魚蛋撒料生產(chǎn)線承受載荷的主要構(gòu)件,其結(jié)構(gòu)對于魚蛋撒料生產(chǎn)線的安全性和經(jīng)濟性有著重要的影響。結(jié)合響應面法(Response Surface Method,RSM)和有限元法對魚蛋撒料生產(chǎn)線的模塊化支架進行優(yōu)化設計,提出基于RSM的模塊化支架結(jié)構(gòu)優(yōu)化方法,以結(jié)構(gòu)重量最輕為目標函數(shù),在結(jié)構(gòu)強度的約束下,對模塊化支架結(jié)構(gòu)厚度進行優(yōu)化�；趯嶒灅颖军c,采用二項式方法實現(xiàn)對各輸出量的響應面擬合,通過數(shù)值模擬計算來獲得需優(yōu)化的結(jié)構(gòu)參數(shù)最優(yōu)解,進一步得到最終優(yōu)化后的模型結(jié)構(gòu)。對比優(yōu)化前后數(shù)據(jù)可知:模塊化支架總質(zhì)量由7.80 kg下降到4.02 kg,優(yōu)化后總質(zhì)量比優(yōu)化前的減輕了約48.41%,同時模塊化支架優(yōu)化后的變形約為0.86 mm,應力約為97.29 MPa,可以滿足剛度和強度的要求。

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【部分圖文】：

圖1模塊化支架模型示意圖

根據(jù)魚蛋撒料生產(chǎn)線的技術(shù)參數(shù),首先建立模塊化支架的參數(shù)化幾何模型。在建立模塊化支架的幾何模型時,保留其主要受力部件的結(jié)構(gòu)形狀,可忽略一些結(jié)構(gòu)的小細節(jié),比如忽略一些倒角、圓角、定位孔等對結(jié)構(gòu)模型影響不大的次要特征,簡化后的模塊化支架模型如圖1所示。在對模塊化支架的幾何模型網(wǎng)格劃分中....

圖2模塊化支架的變形和應力云圖

通過模擬魚蛋撒料生產(chǎn)線的工作狀態(tài),分析其各零件間的承載情況并計算受力大小。模塊化支架上方設有撒料箱,撒料箱通過電機振動使調(diào)料均勻下落,電機振動產(chǎn)生的力會作用在模塊化支架的上表面,加上撒料箱的自重載荷共約50N,模塊化支架的中間支撐板為導軌的支撐面,受到的載荷約為50N,為保證....

圖3各設計變量對應圖

為了實現(xiàn)模塊化支架結(jié)構(gòu)RSM優(yōu)化設計,以模塊式支架結(jié)構(gòu)的強度和剛度為約束,以結(jié)構(gòu)的質(zhì)量最小為優(yōu)化方向。由于模塊化支架的質(zhì)量與各部位厚度直接相關(guān),因而選擇其中三個部位的厚度為優(yōu)化的設計變量(如圖3所示),分別為:頂板厚度x1,中間支撐板厚度x2,側(cè)板厚度x3。4.1設計變量設置

圖3響應面靈敏度分析

為了研究變量參數(shù)對目標函數(shù)的響應程度,引入靈敏度分析[13]。靈敏度的絕對值大小表示該參數(shù)對于目標函數(shù)的影響程度,靈敏度的正負符號代表與目標函數(shù)正相關(guān)或負相關(guān)。根據(jù)15組試驗樣本點得到各變量參數(shù)對輸出結(jié)果的影響程度如圖3所示,從圖3所示可以看出,中間支撐板厚度x2對模塊化支架變形....

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