【摘 要】
：
为提高纸纱复合袋糊底机吸开装置工作平稳性和精确性,以在1阶固有频率最大化的前提下使质量最小化为优化目标,提取4个几何变量作为设计变量.首先建立吸开装置的有限元模型,采用拉丁超立方试验设计方法进行样本数据设计,其次将PSO算法与Kriging代理模型结合,用来拟合设计变量与响应之间的关系.最后利用水循环算法对装置进行多目标优化.优化结果表明,吸开装置1阶固有频率提高19.98％,基于Kriging模型和水循环算法的多目标优化方法可提高吸开装置的减振优化效率,可为纸纱复合袋糊底机的优化设计提供参考.
【机 构】
：
兰州交通大学 机电工程学院,兰州 730070
论文部分内容阅读
为提高纸纱复合袋糊底机吸开装置工作平稳性和精确性,以在1阶固有频率最大化的前提下使质量最小化为优化目标,提取4个几何变量作为设计变量.首先建立吸开装置的有限元模型,采用拉丁超立方试验设计方法进行样本数据设计,其次将PSO算法与Kriging代理模型结合,用来拟合设计变量与响应之间的关系.最后利用水循环算法对装置进行多目标优化.优化结果表明,吸开装置1阶固有频率提高19.98％,基于Kriging模型和水循环算法的多目标优化方法可提高吸开装置的减振优化效率,可为纸纱复合袋糊底机的优化设计提供参考.
其他文献
基于测量响应的未知系统模型未知激励的激励源分离是一个重要的实际问题,系统与激励的双重未知性决定了其所具有的挑战性.虽然关于源分离方法及其应用已有一定研究,但其中尚存在事件统计与时域统计概念混用等问题,特别是缺乏充分的分离有效性理论分析.基于时域统计概念说明源分离方法的原理与条件,给出周期激励源分离的有效性理论分析.该分离方法包括两个主要部分:先用测量响应构造时域相关函数,由无时延相关函数的奇异值分解确定主要激励源的特征值,并对响应作特征变换;再利用变换后的向量构造时延相关函数,通过不同时延相关函数的联合对
基于流体子域法研究两个不同半径环形刚性隔板对流体晃动频率及模态的影响.根据边界条件将流体域分割成若干个子域,利用叠加原理和分离变量法求解流体子域速度势的形式解,将其代入相邻子域间的速度和压力连续边界条件以及自由液面上的动力学边界条件得到关于待定系数和晃动频率的方程.根据三角函数和贝塞尔函数的正交性,在子域间界面及自由液面上,对方程进行广义傅里叶级数展开,即可消除方程中的空间坐标,从而得到流体晃动的特征方程.求解特征方程即可得到晃动频率及模态.通过将其与有限元软件ADINA(Automatic Dynami
曲线超高率与车辆运行状态有密切关系,为探究其对车辆-轨道梁耦合系统振动的影响规律,根据多体动力学理论且基于柔性曲线轨道梁,建立跨座式单轨车桥刚柔耦合系统动力学模型,研究不同曲线超高率和速度等级对轨道梁和车体动力响应的影响规律,并通过车辆水平轮径向力及车体侧滚角反映车辆运行状态变化.结果表明:当增大曲线超高率时,轨道梁跨中竖向位移响应值先减小后增大,车辆以40 km/h速度运行时,横向位移响应值逐渐朝向弯道内侧增大;当速度为50 km/h～65 km/h时,横向位移响应值由弯道外侧向内侧先减小后增加,车体横
为了更准确分析轨道交通振动与噪声的成因及传播机理,需要构建车辆-轨道耦合模型,模拟在移动载荷作用下全系统的动力学响应,其中,轨道结构振动方程作为模型中的重要组成环节,其求解方法对于模型数值分析的计算精度有直接影响.常用求解方法—Rayleigh-Ritz法是将简支梁的各阶振型作为基函数,通过模态叠加法求得轨道在外部激励作用下的动力学响应.然而,当轨道计算长度不足、周期支承特性缺失时,基于有限长简支梁得到的振型函数不能充分表征轨枕的离散支承特性,因此,针对一般离散支承梁,提出一种分段建模方法,通过边界条件把
提出一种统一、有效的数值方法分析Winkler地基上矩形薄板的振动响应问题.采用Winkler地基模型,用横向弹簧和扭转弹簧的组合表示矩形薄板边界,用改进的傅里叶级数形式表示横向位移函数,用瑞利-里兹方法推导出拉格朗日函数的振动响应矩阵.通过计算Winkler地基上矩形薄板的振动响应并将之与有限元法结果相比较,验证了该方法的正确性和有效性.进一步探究了不同激励点、不同响应点处共振峰值数目的变化.
人致振动舒适度是制约大跨度空间结构设计和使用的重要瓶颈之一.现有的结构减振方法的研究主要针对受振体展开,鲜有涉及振源减振的相关报道.从振源入手,提出Bottle Neck(BN)和Lane Separation(LS)两种障碍布设方案,通过人为干预人群的运动行为,降低人群的行走步频及同频比率,以减小结构的人致振动响应.基于社会力模型,通过Massmotion平台进行人群运动仿真,重点研究了障碍布设方法及障碍参数对人群行走步频的影响.结果表明:(1)通过合理布设障碍,可从源头上避开结构的敏感频率,起到较好的
弹性支承梁易在外部荷载作用下发生大幅振动,本文采用非线性能量阱技术,对弹性支承梁的非线性主共振响应的振动抑制开展研究.基于Hamilton原理,建立非线性能量阱与弹性支承梁的耦合运动方程.通过数值仿真分析,研究不同参数条件下非线性能量阱的振动抑制效果,利用能量法研究非线性能量阱对主结构振动抑制的能量消耗.结果表明:非线性能量阱的运用使系统响应幅值显著下降;随着时间增长,系统总能量大幅下降并趋于稳定,非线性能量阱能实现对弹性支承梁的有效振动抑制.
针对列车轮对振动信号易受轮轨噪声影响、故障特征提取困难等问题,提出一种基于优化变分模态分解(Variational mode decomposition,VMD)和多尺度样本熵-能量(Multiscale sample entropy-energy,MSEEN)指标的故障诊断方法.首先搭建考虑轮轨接触关系的轮对振动实验台,分别进行正常、车轮扁疤、车轴裂纹及扁疤-裂纹耦合故障状态下的轮对振动测试.其次,利用遗传算法,以样本熵、相关系数和均方误差为适应值搜索VMD的最佳分解个数及分解中心频率.然后基于优化VM
针对嵌入式轨道的振动特性进行试验分析,依据图纸设计制作5m双层浇筑式嵌入式轨道实尺模型,以加速度导纳为指标,对嵌入式轨道实尺模型进行锤击试验,探究该轨道形式中钢轨的振动特性,评价其减振性能,并对CRTSⅡ型无砟轨道进行相同试验,将两者实验结果进行对比分析.结果表明:嵌入式轨道钢轨加速导纳出现峰值较少并且峰值均小于0.5 g/N,响应幅值随频率增大整体显示增大趋势,传递函数曲线整体平缓;在全频段无砟轨道结构曲线波动均较明显,相较而言,嵌入式轨道的轨道形式可以明显降低钢轨振动响应峰值,针对100 Hz～300
考虑呼吸型裂纹和非线性赫兹接触力,根据拉格朗日方程建立滚动轴承支承下含横向裂纹的转子系统模型,采用四阶Runge-Kutta方法对裂纹-碰摩耦合故障转子系统的非线性动力学行为进行研究,揭示转速、裂纹深度、裂纹角和定子刚度对系统动力学响应的影响机理.计算结果表明:该系统呈现出多周期、拟周期和混沌等丰富的非线性动力学特性;当裂纹深度增大时,超临界转速区间的拟周期运动转变为多周期和拟周期交替运动;裂纹角变化导致系统的分岔特性产生明显差异,这些差异可作为辅助判断裂纹大致位置的重要依据;定子刚度的增大会导致超临界转