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破碎机振动梁动力响应优化设计

发布时间:2019-07-11 | 作者: 郑州誉邦机械设备有限公司

结构动力响应优化设计问题的目标函数的非线性程度较高,性态复杂,且多为设计变量的隐式或复合函数,求解较为困难。历年来有不少国内外学者对此进行了研究,并取得了一定的成果。Kapoor利用无约束极小化中的Powell方法,对发射塔桁架结构的外形进行了动力响应优化设计。Pantelides将一种MISA算法(改进的模拟退火法)应用于求解具有动应力的动位移约束的结构优化问题。CHENG等对涡轮机座的框架结构进行了动力响应优化设计。丁金华提出了一种基于摄动参数的动力响应振幅有限元优化设计方法。戴君等利用内罚函数法对基于可靠性的工程结构动力响应优化设计问题进行了研究。
    破碎机是一种用于旧水泥路面改造的公路养护机械,主要通过激振器使振动粱产生高频振动,带动破碎锤头对路面进行破碎。梁的锤头端振幅对于破碎效果至关重要,设计前期的初算表明,该振幅值远小于预期值,必须调整设计参数以获得更大振幅。由于振动梁的设计参数较多,各参数与振动梁头部振幅的函数关系复杂,使得参数的选择较为困难,对各个参数逐一进行试调的方法工作量大,效率低。因此有必要对设计参数进行优化。
    本文借助大型通用有限元分析软件ANSYS中的优化模块,对简谐激励作用下的振动梁进行了优化设计。以振动梁端部振幅最大为优化目标,以梁的最大主应力和减振器安装位置的位移为约束条件,对减振器刚度和阻尼系数及梁的几何尺寸等进行了优化,得到了梁的最大振幅,获得了最优设计参数,为后续设计工作提供了依据。
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