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怎么對破碎機振動梁的動力響應(yīng)進行優(yōu)化設(shè)計

作者:紅星機器 發(fā)布時間:2012-12-25 00:00:00 更新時間:2018-11-02 00:00:00

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破碎機是用于舊水泥路面改造的公路養(yǎng)護機械,它主要通過激振器使振動梁產(chǎn)生高頻振動,帶動破碎錘頭對路面進行破碎。振動梁的錘頭端振幅對于破碎效果重要,因此對其進行優(yōu)化設(shè)計可提高破碎機的工作效率和破碎效果。

對振動梁動力響應(yīng)優(yōu)化問題,就是在給定位移和應(yīng)力約束條件下,合理選取設(shè)計變量來獲得輸出端的振幅。設(shè)計變量包括截面尺寸和彈簧阻尼器的剛度和阻尼系數(shù)、振動梁的集中質(zhì)量大小等。

破碎機

進行優(yōu)化設(shè)計前,需進行對其進行有限元分析。可借助大型通用有限元分析軟件ANSYS中的優(yōu)化模塊,對簡諧激勵作用下的振動梁進行優(yōu)化設(shè)計。以振動梁端部振幅較大為優(yōu)化目標(biāo),以梁的較大主應(yīng)力和減震器安裝位置的位移為約束條件,對激振器剛度和阻尼系數(shù)及梁的幾何尺寸進行優(yōu)化,得到梁的較大振幅,得到較優(yōu)設(shè)計參數(shù),為后續(xù)設(shè)計工作提供依據(jù)。

優(yōu)化方法采用一階方法,即使用狀態(tài)變量和目標(biāo)函數(shù)對設(shè)計變量的一階偏導(dǎo)數(shù),在每次迭代中,梯度計算確定搜索方向。經(jīng)過7次迭代,得到優(yōu)化結(jié)果。

優(yōu)化后需要驗證優(yōu)化結(jié)果的準(zhǔn)確性。可采用多體動力學(xué)分析軟件SIMPACK對優(yōu)化結(jié)果進行驗算。通過建立系統(tǒng)動力學(xué)模型,程序自動形成動力學(xué)方程,之后利用時域積分得到系統(tǒng)的響應(yīng)。驗證之后,此優(yōu)化結(jié)果便可作為產(chǎn)品設(shè)計的重要參考。

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