Delta并联机械手刚体动力学模型简化方法 被引量：8

1

作者 梅江平 贺莹 +3 位作者 臧家炜 谢胜龙 乔正宇 李金和 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2018年第3期329-336,共8页

基于虚功原理建立了机械手的完备刚体动力学模型,并对机械手动力学模型的各组成部分(惯性力矩项、惯性力项和重力项)进行了分类;在分析从动臂的运动对机械手力矩各组成部分贡献的基础上,提出了一种基于组合分配系数的刚体动力学模型简... 基于虚功原理建立了机械手的完备刚体动力学模型,并对机械手动力学模型的各组成部分(惯性力矩项、惯性力项和重力项)进行了分类;在分析从动臂的运动对机械手力矩各组成部分贡献的基础上,提出了一种基于组合分配系数的刚体动力学模型简化策略;以简化刚体动力学模型与完备刚体动力学模型逼近度为优化目标,提出一种基于运动过程力矩偏差最小的优化指标,从而确定组合分配系数;基于以上刚体动力学简化方法,从机械手尺度参数与运动轨迹参数两方面因素出发,结合机械手典型运动轨迹,采用多因素分析方法,通过仿真分析了各因素对简化刚体动力学模型准确性的影响,结果表明该刚体动力学模型简化方法针对不同机械手尺度参数与运动轨迹参数均具有较高的计算速度和精度。 展开更多

关键词 并联机械手 简化刚体动力学模型 组合分配系数

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一种机器人单关节伺服系统的能耗研究 被引量：4

2

作者 贺莹 梅江平 +2 位作者 方志炜 谢胜龙 孙玉德 《制造技术与机床》 北大核心 2017年第9期84-90,共7页

以伺服电动机和减速机为主体的机器人单关节伺服系统为研究对象,在实验和仿真的基础上,对该关节系统的摩擦模型、动力学模型以及能耗模型的建模方法以及模型的特性进行了研究。首先,将该单关节系统分解成由高速轴和低速轴构成的抽象模型... 以伺服电动机和减速机为主体的机器人单关节伺服系统为研究对象,在实验和仿真的基础上,对该关节系统的摩擦模型、动力学模型以及能耗模型的建模方法以及模型的特性进行了研究。首先,将该单关节系统分解成由高速轴和低速轴构成的抽象模型,基于Lu Gre摩擦模型和lagrange方程法分别建立高速轴和低速轴的动力学模型。在实验的基础上,利用最小二乘法和频响法对Lu Gre摩擦模型的静态参数和动态参数进行辨识。为了降低参数辨识的难度,根据高速轴和低速轴摩擦环境的近似性,建立了单关节系统简化摩擦模型。通过仿真和实验的对比分析,结果表明:建立的摩擦模型能够很好地反映该系统的摩擦行为。建立了考虑摩擦和电动机热损耗因素的能耗模型。通过实验和仿真分析,该动力学模型和能耗模型能够准确地反映关节伺服系统的力矩行为和能耗行为,从而为后续建立机器人多关节伺服系统的能耗模型和能耗优化控制提供理论基础。 展开更多

关键词 LUGRE模型 摩擦参数辨识 能耗模型 仿真和实验

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考虑热机耦合的排气歧管多目标优化设计 被引量：5

3

作者 张俊红 张玉声 +3 位作者 王健 徐喆轩 胡欢 赵永欢 《浙江大学学报（工学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第6期1153-1162,共10页

为了研究温度及热应力分布对排气歧管的振动特性及疲劳寿命的影响,对汽油机排气歧管进行基于热机耦合的频率响应分析.研究发现,由于温度及热应力的不均匀分布会改变结构的刚度,热载荷的存在对传递函数峰值频率及应力幅值均产生了较大影... 为了研究温度及热应力分布对排气歧管的振动特性及疲劳寿命的影响,对汽油机排气歧管进行基于热机耦合的频率响应分析.研究发现,由于温度及热应力的不均匀分布会改变结构的刚度,热载荷的存在对传递函数峰值频率及应力幅值均产生了较大影响.热载荷与机械载荷耦合作用下的振动疲劳寿命较不考虑热载荷的振动疲劳寿命低42%,热机耦合在疲劳寿命分析中有着显著的作用,不可忽视.为了优化排气歧管的振动特性并延长其使用寿命,对排气歧管支架进行拓扑优化及多目标形貌优化.通过拓扑优化寻找最佳传力路径;在拓扑优化的基础上以提高排气歧管疲劳寿命为总目标,以提高危险频率段内的1、2、3、6阶固有频率为子目标,通过加权指数法建立目标函数,对支架进行多目标形貌优化确定加强筋位置.进行多目标优化后的排气歧管支架对提高排气歧管振动疲劳寿命效果明显,疲劳寿命较优化前增加了31.2%. 展开更多

关键词 排气歧管 热机耦合 振动特性 振动疲劳 多目标优化 加权指数法

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一种高速重载码垛机器人机座的多目标优化设计 被引量：13

4

作者 贺莹 梅江平 +1 位作者 方志炜 孙玉德 《机械设计》 CSCD 北大核心 2017年第7期1-9,共9页

针对一种高速重载码垛机器人机座的多目标优化设计进行研究。对码垛机器人进行运动学分析、工作空间分析及力学分析，得到机座所受的力和力矩的最大值。建立了机座的有限元模型并通过模态对比试验，校验有限元模型的准确性。通过静力学... 针对一种高速重载码垛机器人机座的多目标优化设计进行研究。对码垛机器人进行运动学分析、工作空间分析及力学分析，得到机座所受的力和力矩的最大值。建立了机座的有限元模型并通过模态对比试验，校验有限元模型的准确性。通过静力学分析，得到机座的最大应力和位移。通过振动试验。获得机器人工作时机座所受激振力的频率。由以上测试与分析结果确定．以质量最小、最大位移最小为目标，以第1阶固有频率不降低、最大应力小于许用应力为约束条件。通过灵敏度分析选取设计变量，并以其取值范围为约束条件．利用Box—Behnken试验设计和RSM法构造目标函数和约束函数的近似模型，并通过了可信度验证，建立了多目标优化模型。采用NSGA一Ⅱ算法进行求解，得到了优化结果。对比分析表明，在保证强度、刚度及振动稳定性的情况下，质量减轻了8．7％，验证了优化设计的有效性。 展开更多

关键词 高速重载 机座 多目标优化设计

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高温环境下汽油机排气歧管振动特性及疲劳寿命研究 被引量：11

5

作者 张俊红 张玉声 +2 位作者 王健 徐喆轩 戴胡伟 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2017年第13期33-40,共8页

为研究热载荷与机械载荷的耦合作用对排气歧管疲劳寿命的影响,对一款汽油机排气歧管进行热机耦合下的振动疲劳寿命分析。通过双向流固耦合的方法得到排气歧管的温度场,进而根据热应力及温度分布建立排气歧管的热机耦合模型,进行热载荷... 为研究热载荷与机械载荷的耦合作用对排气歧管疲劳寿命的影响,对一款汽油机排气歧管进行热机耦合下的振动疲劳寿命分析。通过双向流固耦合的方法得到排气歧管的温度场,进而根据热应力及温度分布建立排气歧管的热机耦合模型,进行热载荷下的频率响应分析。通过计算对比发现,应力刚化效果及温度升高引起的材料力学性能退化使得排气歧管的刚度发生变化,导致频率响应分析得到的应力传递函数发生相应的改变,响应应力幅值及峰值频率均发生了不同程度的变化。振动疲劳寿命预测结果表明,考虑热机耦合的疲劳寿命较不考虑热机耦合的振动疲劳寿命降低了32.7%,热机耦合作用对疲劳寿命影响显著,不可忽视。 展开更多

关键词 排气歧管 流固耦合 热机耦合 频率响应分析 振动疲劳

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流固耦合作用下航空发动机燃烧室热疲劳研究 被引量：6

6

作者 张俊红 戴胡伟 +3 位作者 鲁鑫 王杰 马梁 孙宇博 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第5期149-156,共8页

针对某航空发动机在服役过程中出现的燃烧室基体开裂现象,研究了航空发动机的燃烧室热疲劳。通过三坐标扫描逆向建模获得了航空发动机的燃烧室三维模型,选取满足周期性对称条件的1/10扇形段燃烧室作为计算域,考虑流体域与固体域之间的... 针对某航空发动机在服役过程中出现的燃烧室基体开裂现象,研究了航空发动机的燃烧室热疲劳。通过三坐标扫描逆向建模获得了航空发动机的燃烧室三维模型,选取满足周期性对称条件的1/10扇形段燃烧室作为计算域,考虑流体域与固体域之间的相互作用,建立了某航空发动机燃烧室湍流燃烧流固耦合模型,对典型工况下燃烧室内流场进行了模拟,获得了燃烧室基体及热障涂层的温度分布,并对热障涂层外表面温度场与实际服役燃烧室热障涂层宏观样貌进行对比,验证了流固耦合计算的准确性;对燃烧室基体进行了非线性静力学分析,获得了燃烧室基体的应变分布,应变最大位置与燃烧室基体实际开裂位置对应;通过Manson-Coffin公式及线性累积损伤理论,计算得到了在典型工作循环下危险点的寿命。结果表明,随着发动机负荷的上升,燃烧室基体温度逐渐升高,在冷热气流的冲击下,掺混孔下游区域温度分布不均匀,使得该区域塑性应变较大从而导致掺混孔区域的低周疲劳破坏,危险点的最低寿命典型起落循环数为7 126。 展开更多

关键词 燃烧室 流固耦合 塑性应变 热疲劳

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塑料机油冷却器盖加强筋参数的多目标优化 被引量：7

7

作者 张俊红 郭迁 +2 位作者 王健 徐喆轩 陈孔武 《浙江大学学报（工学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第7期1360-1366,共7页

在塑料机油冷却器加强筋参数优化设计中,为了有效地降低振动噪声及提高罩盖强度,结合流固耦合、响应曲面法(RSM)、带精英策略的非支配排序遗传算法(NSGA-Ⅱ)对塑料机油冷却器盖加强筋参数进行多目标优化.采用流固耦合的方法对原塑料机... 在塑料机油冷却器加强筋参数优化设计中,为了有效地降低振动噪声及提高罩盖强度,结合流固耦合、响应曲面法(RSM)、带精英策略的非支配排序遗传算法(NSGA-Ⅱ)对塑料机油冷却器盖加强筋参数进行多目标优化.采用流固耦合的方法对原塑料机油冷却器盖的振动噪声水平进行预测,根据预测结果识别出对噪声贡献度较大的耦合模态频率;计算流体压力作用下罩盖的应变能;在罩盖底面布置加强筋,基于最优拉丁超立方设计和响应曲面法(RSM)建立加强筋设计参数与识别出的耦合模态频率、应变能和加强筋体积之间的近似模型;以耦合模态频率、应变能及加强筋体积作为优化目标,应用NSGA-Ⅱ对加强筋设计参数进行优化.结果表明,相对于原塑料机油冷却器盖,总声功率级降低了1.6dB,应变能降低了1 561N·mm. 展开更多

关键词 塑料机油冷却器盖 流固耦合 响应曲面法(RSM) 第二代非劣排序遗传算法(NSGA-Ⅱ) 多目标优化

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基于RBF神经网络和遗传算法的注塑成型质量控制与预测 被引量：21

8

作者 么大锁 贺莹 于洋洋 《塑料工业》 CAS CSCD 北大核心 2020年第4期71-76,共6页

针对注塑产品容易产生翘曲和缩痕的问题,以某检测仪外壳为研究对象,运用RBF神经网络模型和遗传算法,对注塑成型质量进行控制与预测。基于正交试验方案,运用Moldflow有限元分析软件获得试验结果;利用样本数据建立试验因素与响应值之间的... 针对注塑产品容易产生翘曲和缩痕的问题,以某检测仪外壳为研究对象,运用RBF神经网络模型和遗传算法,对注塑成型质量进行控制与预测。基于正交试验方案,运用Moldflow有限元分析软件获得试验结果;利用样本数据建立试验因素与响应值之间的RBF神经网络模型,并用最优拉丁超立方抽样技术,获得样本点对模型精度进行检验;运用带精英策略的非支配排序遗传算法(NSGA-Ⅱ)对注塑成型工艺参数进行多目标优化,达到有效控制和预测翘曲变形、体积收缩率和缩痕指数的目的,并经模拟和试模验证误差较小。结果表明,运用RBF神经网络模型和遗传算法对注塑成型质量进行控制与预测,生产出检测仪外壳最大翘曲变形量为0.394 mm,外观无缩痕。 展开更多

关键词 注塑成型 控制与预测 RBF神经网络 遗传算法 工艺参数 多目标优化

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发动机水套中沸腾传热的试验与仿真研究 被引量：6

9

作者 张俊红 赵永欢 +3 位作者 徐喆轩 胡欢 王杰 马梁 《内燃机工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第1期42-48,共7页

为了更加准确地研究发动机水套内冷却液流动传热问题,在Mixture多相流基础上建立了一套适用于发动机水套沸腾传热的气液两相流模型。以某直列4缸汽油机为研究对象,通过试验对汽油机第4缸火力面温度进行测量,两相流与传统单相流模拟结果... 为了更加准确地研究发动机水套内冷却液流动传热问题,在Mixture多相流基础上建立了一套适用于发动机水套沸腾传热的气液两相流模型。以某直列4缸汽油机为研究对象,通过试验对汽油机第4缸火力面温度进行测量,两相流与传统单相流模拟结果对比表明两相流准确性更高。在两相流模拟结果基础上找出了汽油机水套壁面高温危险区,并基于发动机水套的设计要求提出了优化方案。模拟结果表明:优化后水套内冷却液的流动与冷却更加均匀,水套壁面温度明显降低,传热效果得到了提升。本研究可为以后的发动机沸腾传热研究和冷却水套设计提供参考。 展开更多

关键词 发动机水套 沸腾传热 两相流 模拟仿真 优化设计

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MD1200-YJ码垛机器人大臂的多目标轻量化设计 被引量：5

10

作者 贺莹 高涵 +1 位作者 马超 古丽 《食品与机械》 北大核心 2020年第10期71-76,119,共7页

建立了MD-1200YJ型码垛机器人大臂的有限元模型,通过模态试验验证有限元模型的准确性;通过考虑动力学因素的静力学分析、约束模态分析、振动响应试验、频率响应分析,确定以质量最小、第一和二阶固有频率最大、最大位移最小、最大应力最... 建立了MD-1200YJ型码垛机器人大臂的有限元模型,通过模态试验验证有限元模型的准确性;通过考虑动力学因素的静力学分析、约束模态分析、振动响应试验、频率响应分析,确定以质量最小、第一和二阶固有频率最大、最大位移最小、最大应力最小为优化目标,以结构参数为设计变量,以设计变量的边界条件为约束条件,利用Box-Behnken和RSM方法建立目标函数的近似模型,并利用NSGA-Ⅱ算法求得最优解。结果表明,前两阶固有频率提高,结构刚度和振动稳定性提高,降低振动对零部件疲劳损害影响以及最大应力和位移均在允许范围内的情况下,质量减轻了11.3%,验证了该轻量化设计方法的有效性。 展开更多

关键词 码垛机器人 大臂 多目轻量化 静力学分析 模态分析 频率响应分析

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基于CAE的升降筒注塑模具设计 被引量：12

11

作者 季宁 于洋洋 么大锁 《塑料工业》 CAS CSCD 北大核心 2021年第6期84-89,共6页

针对某型升降筒具有薄壁且筒内壁存在多个异型倒扣的结构特点,设计了一模一腔的点浇口三板式注塑模具。运用计算机辅助工程(CAE)分析技术对模具的浇注系统和冷却系统进行了优化设计,在满足成型质量要求的前提下,确定了最终的浇口直径和... 针对某型升降筒具有薄壁且筒内壁存在多个异型倒扣的结构特点,设计了一模一腔的点浇口三板式注塑模具。运用计算机辅助工程(CAE)分析技术对模具的浇注系统和冷却系统进行了优化设计,在满足成型质量要求的前提下,确定了最终的浇口直径和冷却水道的尺寸和布局;通过正交试验对塑件的翘曲变形量进行了优化,通过均值和极差分析得到了优化后的注塑工艺参数组合。巧妙的在模具动模上设计了四组斜度为2.5°的大斜顶机构,以及斜度为11°的四组小斜顶机构,解决了升降筒内壁多个异型倒扣的脱模困难问题。在模具设计过程中运用CAE技术可以预判塑件在成型过程中可能出现的问题,进而对模具关键部位进行优化设计,可以有效的缩短模具的研发周期;本文所设计的模具布局合理,关键部件采用镶件,降低了加工难度,为相似塑制品模具的研发提供有益的借鉴。 展开更多

关键词 计算机辅助工程技术 正交试验 成型工艺分析 斜顶机构 模具设计

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一类轴孔装配混联柔性机构构型综合 被引量：2

12

作者 宋轶民 郭振 +2 位作者 王攀峰 孙涛 连宾宾 《天津大学学报（自然科学与工程技术版）》 EI CSCD 北大核心 2020年第6期582-592,共11页

被动装配是实现轴孔高精度配合的重要方法之一,其基本原理为柔性装配机构针对外界装配力与装配反力做出自适应柔顺变形,补偿由于工业机器人定位误差导致的轴孔中心线位移偏差及倾角偏差.作为被动装配方法的核心使能部件,柔性装配机构的... 被动装配是实现轴孔高精度配合的重要方法之一,其基本原理为柔性装配机构针对外界装配力与装配反力做出自适应柔顺变形,补偿由于工业机器人定位误差导致的轴孔中心线位移偏差及倾角偏差.作为被动装配方法的核心使能部件,柔性装配机构的性能直接决定装配成功与否,为此,开展了一类基于五自由度混联柔性机构轴孔装配的方案设计和柔性机构构型综合研究.该机构由分别具有2T1R(T表述移动运动,R为转动运动)和3R自由度运动的柔性并联模块串联组成,并采用片弹簧作为实现柔顺变形的基本柔性单元.在整体方案设计的基础上,以旋量作为数学工具,提出一种并联柔性机构构型综合的一般流程,讨论在片弹簧不同变形情况下的支链组成形式,拟定支链装配条件.结合实际工况,本文优选出3-RFS-3-RFS作为轴孔装配的柔性机构,利用有限元软件对得到的机构进行仿真以验证机构自由度及各向柔度,仿真结果表明该机构具备五自由度且各向柔性差异小于0.05%.搭建了轴孔装配实验台,装配实验结果表明对于直径为20 mm与10 mm的轴孔对,装配成功率分别可达90%与70%. 展开更多

关键词 轴孔装配 构型综合 瞬时旋量 变形控制

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基于低能耗的码垛机器人平衡弹簧缸优化设计 被引量：3

13

作者 贺莹 马超 +2 位作者 高涵 古丽 陈晔 《制造技术与机床》 北大核心 2020年第12期59-63,68,共6页

研究了MD1200-YJ码垛机器人平衡弹簧缸低能耗优化设计问题。首先,基于机器人常规刚体动力学模型,建立了考虑弹簧平衡力矩和负载动态重力矩的肩关节逆动力学模型,并结合运动参数建立了能耗模型;其次,利用3-4-5次多项式插值函数完成操作... 研究了MD1200-YJ码垛机器人平衡弹簧缸低能耗优化设计问题。首先,基于机器人常规刚体动力学模型,建立了考虑弹簧平衡力矩和负载动态重力矩的肩关节逆动力学模型,并结合运动参数建立了能耗模型;其次,利用3-4-5次多项式插值函数完成操作空间“门”字型轨迹规划;再次,以平衡弹簧缸的结构参数和安装位置参数为设计变量,以其取值范围为约束条件,以肩关节力矩绝对值的最大值最小和力矩波动最小为优化目标,利用NSGA-II算法进行多目标优化求解;最后,通过比较,优化后的肩关节力矩和能耗显著降低,动态性能明显改善,验证优化方法的有效性。 展开更多

关键词 码垛机器人 平衡弹簧缸 低能耗 优化设计

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MD1200-YJ码垛机器人低能耗轨迹优化 被引量：4

14

作者 贺莹 梅江平 +2 位作者 孙玉德 臧家炜 方志炜 《制造技术与机床》 北大核心 2020年第8期95-101,共7页

研究了MD1200-YJ型码垛机器人末端“门”字型轨迹工况下的低能耗轨迹优化问题。首先,建立了考虑弹簧力矩的码垛机器人逆动力学模型,进而建立其能耗模型。其次,针对码垛机器人末端“门”字型轨迹的典型工况,采用5NURBS插值函数进行关节... 研究了MD1200-YJ型码垛机器人末端“门”字型轨迹工况下的低能耗轨迹优化问题。首先,建立了考虑弹簧力矩的码垛机器人逆动力学模型,进而建立其能耗模型。其次,针对码垛机器人末端“门”字型轨迹的典型工况,采用5NURBS插值函数进行关节空间下的轨迹规划。再次,基于加权系数法,建立了由平均能耗最小和跃度绝对值峰值最小构成的综合优化目标函数,以末端轨迹分段时间为设计变量,以总时间不变以及关节电机额定参数为约束条件,运用遗传算法进行求解。最后,比较优化前后码垛机器人的关节能耗和跃度指标,验证了优化方法的有效性。 展开更多

关键词 码垛机器人 低能耗 跃度 “门”字型轨迹 关节空间 轨迹优化

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基于能耗最优的4自由度并联机器人轨迹优化 被引量：4

15

作者 梅江平 孙玉德 +2 位作者 贺莹 臧家炜 方志炜 《机械设计》 CSCD 北大核心 2018年第7期14-22,共9页

针对一种可实现SCARA运动的4自由度并联机器人(以下简称C4并联机器人),研究其以能耗最优为目标的运动轨迹优化方法。在运动学及简化刚体动力学分析的基础上,建立了该机器人的理想能耗模型。系统分析了C4并联机器人各伺服电机的输出功率... 针对一种可实现SCARA运动的4自由度并联机器人(以下简称C4并联机器人),研究其以能耗最优为目标的运动轨迹优化方法。在运动学及简化刚体动力学分析的基础上,建立了该机器人的理想能耗模型。系统分析了C4并联机器人各伺服电机的输出功率与其末端动平台加速度之间的映射关系,并由此提出了一种能耗最优的评价指标,进而用于指导机器人轨迹优化。基于3-4-5次多项式运动规律,研究了机器人末端动平台在Adept Motion运动轨迹下各轨迹路径点的运动学参数(位置、速度和加速度)与其对应运行时间之间的函数关系。以能耗最优为目标,建立了C4并联机器人运动轨迹优化的数学模型,并应用MATLAB遗传算法求解出相应约束条件下各段运行时间的最优解。搭建了C4并联机器人的实验平台,并通过试验验证了该轨迹优化方法的有效性。试验结果表明该方法可有效降低各伺服电机输出转矩并提升机器人的动态性能。 展开更多

关键词 并联机器人 能耗最优 轨迹优化

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热机耦合作用下缸盖热状态影响因素研究 被引量：2

16

作者 张俊红 胡欢 +3 位作者 徐喆轩 赵永欢 王杰 戴胡伟 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2018年第3期344-351,共8页

为研究发动机缸盖在热机耦合作用下的热状态,利用流固耦合方法对缸盖的温度、耦合应力、热疲劳进行分析。然后,基于最优拉丁超立方法以及椭球基(EBF)神经网络模型建立燃烧强度、冷却液流动参数、机械载荷及火力面最高温度、最大耦合应... 为研究发动机缸盖在热机耦合作用下的热状态,利用流固耦合方法对缸盖的温度、耦合应力、热疲劳进行分析。然后,基于最优拉丁超立方法以及椭球基(EBF)神经网络模型建立燃烧强度、冷却液流动参数、机械载荷及火力面最高温度、最大耦合应力、低周热疲劳可用因子的近似模型,进行其影响因素的研究。分析结果表明:在燃烧强度的变量中,缸内温度和缸内换热系数对缸盖最大耦合应力以及热疲劳可用因子影响最大;提高冷却液进口温度,虽然降低了缸盖热疲劳可用因子但也升高了火力面最高温度,增大冷却液进口流速虽然降低了火力面最高温度但也升高了缸盖热疲劳可用因子;缸内最大爆发力对缸盖热疲劳可用因子、螺栓预紧力对缸盖最大耦合应力影响效果显著。 展开更多

关键词 缸盖 流固耦合 近似模型 热状态

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基于Kriging代理模型和MOPSO算法的注塑成型质量多目标优化 被引量：26

17

作者 季宁 张卫星 +1 位作者 于洋洋 侯英洪 《塑料工业》 CAS CSCD 北大核心 2020年第5期67-71,共5页

为减少CAE分析时间,提高寻优计算效率,提出基于Kriging代理模型并结合多目标粒子群算法(MOPSO算法)对塑件的注塑成型质量进行多目标优化。以塑件的翘曲变形量、缩痕指数为优化目标,以影响塑件成型质量的模具温度、熔体温度、保压时间、... 为减少CAE分析时间,提高寻优计算效率,提出基于Kriging代理模型并结合多目标粒子群算法(MOPSO算法)对塑件的注塑成型质量进行多目标优化。以塑件的翘曲变形量、缩痕指数为优化目标,以影响塑件成型质量的模具温度、熔体温度、保压时间、保压压力、注射时间、冷却时间等注塑工艺参数为试验影响因素,应用最优拉丁超立方试验设计方法结合模流分析(MFI分析)建立分析样本,基于Isight参数优化软件构建优化目标与影响因素之间的Kriging代理模型,基于MOPSO算法在代理模型内进行全局寻优,获得了一组使塑件翘曲变形量和缩痕指数最小的最优工艺参数组合并给出了优化目标的预测值。结果表明,Kriging代理模型的预测值与模拟试验结果基本吻合,优化后的翘曲变形量降低15. 3%、缩痕指数降低19. 7%,本文提出的方法能有效、快速实现注塑成型质量的多目标优化,为工程实践提供了有益的参考价值。 展开更多

关键词 最优拉丁超立方 Kriging代理模型 多目标粒子群算法 模流分析 多目标优化 ISIGHT

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基于正交试验的防爆球注塑成型工艺参数优化 被引量：19

18

作者 季宁 张卫星 +1 位作者 于洋洋 侯英洪 《机械设计》 CSCD 北大核心 2020年第7期74-79,共6页

利用Moldflow模流分析软件建立防爆球的分析模型,以防爆球体积收缩率为优化目标,以模具温度、熔体温度、保压时间、保压压力、注射时间、冷却时间为试验因素,设计了六因素五水平的正交试验。通过极差、方差分析得到使防爆球体积收缩率... 利用Moldflow模流分析软件建立防爆球的分析模型,以防爆球体积收缩率为优化目标,以模具温度、熔体温度、保压时间、保压压力、注射时间、冷却时间为试验因素,设计了六因素五水平的正交试验。通过极差、方差分析得到使防爆球体积收缩率最小的注塑工艺组合,模具温度为100℃、熔体温度为230℃、保压时间为35 s、保压压力为45 MPa、注射时间为0. 8 s、冷却时间为20 s。模拟分析结果证明,优化后的体积收缩率为9. 205%,满足防爆球成型质量要求,比25组正交试验的最小结果 9. 762%降低5. 7%,正交试验法优化效果明显。经实际注塑生产验证,得到的防爆球质量符合厂家要求。 展开更多

关键词 正交试验 工艺参数优化 防爆球 MOLDFLOW

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汽车引擎盖外板拉延成形工艺参数优化研究 被引量：7

19

作者 么大锁 《机电工程》 CAS 北大核心 2020年第7期795-800,共6页

针对汽车引擎盖外板拉延成形容易产生起皱、破裂、拉延不充分等缺陷的问题,对影响引擎盖外板成形质量的工艺参数进行了研究。运用单因素变量法,研究了压边力、凸凹模间隙、摩擦因数、拉延筋高度、冲压速度对引擎盖外板拉延成形的影响;... 针对汽车引擎盖外板拉延成形容易产生起皱、破裂、拉延不充分等缺陷的问题,对影响引擎盖外板成形质量的工艺参数进行了研究。运用单因素变量法,研究了压边力、凸凹模间隙、摩擦因数、拉延筋高度、冲压速度对引擎盖外板拉延成形的影响;提出了一种基于正交试验法和极差分析法,以最大减薄率为优化目标,获得了最优工艺参数组合,确定了各因素对引擎盖外板最大减薄率影响主次顺序的优化方法,并对试验结果进行了方差分析,得出了影响最大减薄率的显著因素;应用优化后的工艺参数进行了模拟仿真,获得了良好的拉延成形效果。研究结果表明:使用最优工艺参数组合进行试模,获得的引擎盖外板最大减薄率为19.585%,最大增厚率为1.047%,成形质量较好;应用基于正交试验法的数值模拟技术能够提高引擎盖外板成形质量,减少试模次数、缩短生产周期、降低生产成本。 展开更多

关键词 拉延成形 引擎盖外板 正交试验 工艺参数优化 有限元分析 DYNAFORM

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基于代理模型和NLPQL算法的注塑成型质量控制与预测 被引量：10

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作者 季宁 张卫星 于洋洋 《塑料工业》 CAS CSCD 北大核心 2021年第4期87-92,80,共7页

为快速求得满足塑件成型质量要求的一组最优注塑工艺参数组合,减少注塑生产时操作人员的调试次数,提高塑件成型质量以及生产效率,提出基于多元二阶响应面代理模型和非线性序列二次规划(NLPQL)算法对注塑成型质量进行控制与预测。以某型... 为快速求得满足塑件成型质量要求的一组最优注塑工艺参数组合,减少注塑生产时操作人员的调试次数,提高塑件成型质量以及生产效率,提出基于多元二阶响应面代理模型和非线性序列二次规划(NLPQL)算法对注塑成型质量进行控制与预测。以某型无线对讲机的塑料外壳为分析对象,应用拉丁超立方抽样法并结合模流分析建立试验样本,构建试验优化目标同试验因素之间的二阶响应面代理模型,基于NLPQL算法在代理模型内进行全局寻优,求得了一组满足塑件成型质量的最优工艺参数组合,NLPQL算法给出了该塑件翘曲量和缩合指数的预测值。试验结果证明了提出方法的有效性,为其他塑件的注塑成型质量控制提供了一套有益的理论方法。 展开更多

关键词 拉丁超立方抽样方法 代理模型 非线性序列二次规划算法 注塑成型质量控制与预测 模流分析

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