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液压支架多学科设计优化平台研究与实现
作 者: 李庆国
导 师: 曾庆良
学 校: 山东科技大学
专 业: 机械设计及理论
关键词: 多学科设计优化 优化设计平台 液压支架 isight 复杂产品
分类号: TD355.41
类 型: 硕士论文
年 份: 2007年
下 载: 567次
引 用: 3次
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内容摘要
复杂产品设计,涉及到气动、结构、控制、动力等多门学科,各学科之间相互作用,相互影响。传统的设计过程将各门学科分开考虑,并没有充分考虑各个学科之间的相互影响,极有可能失去系统的整体最优解。因此工程技术人员提出了对复杂系统进行设计的优化方法,这种思想不断地在理论发展和应用中完善,逐步形成了多学科设计优化体系。随着虚拟样机技术的发展,利用现代计算机强大的数值计算能力,国内正在进行液压支架三维设计的尝试和探讨。三维CAD/CAE软件不仅可以创建实体模型,而且可以进行模拟装配、机构分析、动力学分析、强度分析等。本文结合多学科设计优化的理论与方法,基于优化软件isight,集成proe、adams、ansys,建立了液压支架多学科设计优化平台,为液压支架的设计提供了一条新的途径。本文的主要研究内容包括以下几个部分:1)多学科设计优化理论:多学科设计优化平台对多学科的管理模式、多学科设计优化平台的任务结构、多学科设计优化平台的任务执行、多学科设计优化技术的思想、实质及特点和多学科优化方法等五个方面的内容。2)液压支架多学科设计优化平台:结合多学科设计优化方法,基于接口集成技术,建立了液压支架多学科设计优化平台,并分析了其数据流程。3)液压支架建模与仿真:建立了液压支架的数字化模型。通过proe与adams、ansys的数据接口,建立了动力学模型和静力学模型,对液压支架进行了动力学和静力学仿真。4)液压支架设计优化:建立了液压支架设计优化的目标函数、设计参数和约束条件;建立了学科分析模型—质量模型、动力学模型和静力学模型,对支架进行了优化设计,并分析了优化设计结果。
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全文目录
摘要 5-6 Abstract 6-11 1 绪论 11-13 1.1 选题背景 11 1.2 选题意义 11 1.3 研究内容 11-12 1.4 论文结构 12-13 2 多学科设计优化综述 13-34 2.1 优化设计概述 13 2.2 多目标设计优化 13-14 2.3 多学科设计优化 14 2.4 MDO的思想和实质 14-15 2.5 MDO研究现状 15-17 2.6 MDO面临的挑战及对策 17-18 2.7 MDO的组成内容 18-24 2.8 MDO方法 24-32 2.9 MDO计算框架 32-33 2.10 本章小结 33-34 3 液压支架多学科设计优化平台 34-49 3.1 液压支架简介 34-35 3.2 液压支架设计方法 35-36 3.3 支架设计优化平台的体系架构 36-37 3.4 优化软件isight简介 37-43 3.5 支架设计优化平台的关键技术 43-46 3.6 MDO方法的选择 46-47 3.7 支架优化平台数据流程分析 47-48 3.8 本章小结 48-49 4 液压支架建模与仿真 49-63 4.1 液压支架建模 49-53 4.2 动力学建模与仿真 53-58 4.3 静力学仿真分析 58-62 4.4 本章小结 62-63 5 液压支架设计优化 63-76 5.1 支架设计优化分析 63-64 5.2 设计优化模型的建立 64-67 5.3 优化设计平台的实现 67-74 5.4 优化设计结果分析 74-75 5.5 本章小结 75-76 6 总结与展望 76-78 6.1 全文总结 76 6.2 工作展望 76-78 致谢 78-79 参考文献 79-82 个人简历及发表的学术论文 82-83 详细摘要 83-93
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中图分类: > 工业技术 > 矿业工程 > 矿山压力与支护 > 矿井支护与设备 > 回采工作面支护 > 液压支架及其控制 > 设计、计算、研究试验
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