反鏟液壓挖掘機工作裝置機構-結構協(xié)同優(yōu)化設計.pdf

1、液壓挖掘機用途廣泛，在工程實際應用中具有突出地位。由于作業(yè)對象不確定、載荷不確定、操作不確定，其運動和受力復雜，并且多種不確定性之間存在著重疊和耦合，液壓挖掘機研究復雜繁瑣。因此，有必要采用協(xié)同優(yōu)化的方法使得復雜問題簡單化、獨立化，從而利于工作裝置等復雜問題的解決。
　　對挖掘機工作裝置而言，其挖掘性能和結構強度是體現其整體性能密不可分的兩個方面。本文基于參數化三維工作裝置模型實現結構分析，基于自編程序實現工作裝置的性能分析。綜合

2、兩種分析實現液壓挖掘機工作裝置的結構-性能一體化多目標優(yōu)化設計。本文主要研究內容如下：
　?、籴槍ぷ餮b置，全局構思，建立穩(wěn)健性良好的動臂、斗桿和鏟斗參數化模型。該參數化模型為工作裝置組合體的有限元分析做好了必要的鋪墊。此處難點為如何使得結構特別復雜的動臂、斗桿和鏟斗參數化模型在多達幾十個參數聯(lián)動變化時，模型重建具有高的穩(wěn)健性。
　　②參數化的動臂、斗桿和鏟斗導入到有限元分析軟件，通過部件間的耦合組裝建立全工作裝置有限元模型

3、，并最終實現工作裝置組合體中三大部件聯(lián)動有限元分析。如何建立滿足優(yōu)化要求的網格模型是該部分的難點，從兩個方面可見一斑：一方面具有較小的網格規(guī)模，使單次循環(huán)所需時間減低到優(yōu)化可以接受的范圍；另一方面需要較高的網格質量，得到較可靠的仿真結果。本文實現了復雜機構主要部分六面體規(guī)則網格，減小了網格規(guī)模，提高了計算精度。
　?、刍谶\動學和力學方程建立挖掘阻力模型，計算理論挖掘力以及幾何約束相關數據，為后續(xù)優(yōu)化提供基礎。
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